JP6188463B2 - Electrochemical device and method for producing electrochemical device - Google Patents
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Description
本発明は、電荷の輸送にリチウムイオンを利用する電気化学デバイス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrochemical device using lithium ions for charge transport and a method for producing the same.
リチウムイオンキャパシタは、電荷の輸送にリチウムイオンを利用する電気化学デバイスであり、高電圧化、高容量化が可能であること等から、ピーク電流アシスト、回生発電、バックアップ電源、エネルギー貯蔵電源等に除々に利用されている。リチウムイオンキャパシタは、その用途と役割に応じて電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池と一部は使い分けられ、一部は競合しているが、エネルギーを有効に活用するための選択肢の一つとして認知され普及し始めている。 Lithium-ion capacitors are electrochemical devices that use lithium ions for transporting charges, and can be used for peak current assist, regenerative power generation, backup power supplies, energy storage power supplies, etc. because they can be increased in voltage and capacity. It is gradually being used. Lithium-ion capacitors are partly used separately from electric double-layer capacitors and lithium-ion secondary batteries depending on their applications and roles, and some are competing, but one of the options for effective use of energy It is recognized as and has begun to spread.
リチウムイオンキャパシタは、予め負極にリチウムイオンを吸蔵(プレドープ)させた状態で利用される。プレドープには種々の手法が開発されているが、量産工程においてはリチウムイオンキャパシタの負極にリチウムイオン供給源(リチウム箔等)を付着させ、エージングする方法が多く採用されている。プレドープされたリチウムイオンキャパシタでは、充電時には電解液中のリチウムイオンが負極にさらにドープされ、放電時にはリチウムイオンが負極から電解液中に放出される。即ち、充放電の過程において、リチウムイオンの負極への着脱が繰返される。 The lithium ion capacitor is used in a state where lithium ions are occluded (pre-doped) in advance in the negative electrode. Various methods have been developed for pre-doping, but in mass production processes, a method of aging by attaching a lithium ion supply source (lithium foil or the like) to the negative electrode of a lithium ion capacitor is often employed. In the pre-doped lithium ion capacitor, lithium ions in the electrolytic solution are further doped into the negative electrode during charging, and lithium ions are released from the negative electrode into the electrolytic solution during discharging. That is, in the charge / discharge process, the attachment / detachment of lithium ions to / from the negative electrode is repeated.
ここで、リチウムイオンキャパシタは劣化すると、リチウムイオン供給源の付着跡にリチウムのデンドライト(析出物)が生じる場合がある。デンドライトは、負極と正極を隔てるセパレータを損傷させ、負極と正極の短絡させる原因となる。このため、デンドライトの析出に対する種々の措置が検討されている。例えば、特許文献1には、デンドライトが発生しやすい電極を絶縁物でコーティングし、デンドライトの発生起点を減少させることでデンドライトの析出を抑制する技術が開示されている。 Here, when the lithium ion capacitor deteriorates, lithium dendrites (precipitates) may be generated in the adhesion trace of the lithium ion supply source. Dendrites damage the separator that separates the negative electrode from the positive electrode, causing a short circuit between the negative electrode and the positive electrode. For this reason, various measures against the precipitation of dendrites have been studied. For example, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing dendrite precipitation by coating an electrode on which dendrite is likely to be generated with an insulator and reducing the starting point of dendrite.
しかしながら、特許文献1の構成では、一般的なリチウムイオンキャパシタの製造工程に加え、電極を絶縁物でコーティングする工程が別途必要であり、絶縁材料の材料費も要することから、リチウムイオンキャパシタの製造コストが上昇する。加えて、デンドライトの発生起点の減少させることによっては、デンドライトの析出を完全には防止することができない。 However, in the configuration of Patent Document 1, a process for coating an electrode with an insulator is required in addition to a general process for manufacturing a lithium ion capacitor, and the material cost of an insulating material is also required. Cost increases. In addition, precipitation of dendrites cannot be completely prevented by reducing the starting point of dendrites.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、リチウムのデンドライトに起因する問題を防止することが可能な電気化学デバイス及びその製造方法を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an electrochemical device capable of preventing problems caused by lithium dendrites and a method for producing the same.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスは、正極と、負極と、セパレータと、電解液とを具備する。
上記正極は、正極活物質を含む正極材料からなる正極活物質層と、上記正極活物質層に電気的に接続する正極集電体とを有する。
上記負極は、負極活物質を含む負極材料からなる負極活物質層と、上記負極活物質層に電気的に接続する負極集電体とを有し、上記負極材料に被覆されたリチウムイオン供給源によって、上記負極活物質へのリチウムイオンのプレドープがなされている。
上記セパレータは、上記正極と上記負極を隔てる。
上記電解液は、上記正極、上記負極及び上記セパレータが浸漬されている。
In order to achieve the above object, an electrochemical device according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution.
The positive electrode includes a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material, and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer.
The negative electrode includes a negative electrode active material layer made of a negative electrode material containing a negative electrode active material, and a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer, and the lithium ion supply source covered with the negative electrode material Thus, the negative electrode active material is pre-doped with lithium ions.
The separator separates the positive electrode and the negative electrode.
In the electrolytic solution, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are immersed.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、正極活物質を含む正極材料からなる正極活物質層及び上記正極活物質層に電気的に接続する正極集電体とを有する正極と、負極活物質を含む負極材料からなる負極活物質層及び上記負極活物質層に電気的に接続する負極集電体とを有する負極と、上記正極と上記負極を隔てるセパレータとを備える蓄電素子を準備する。
リチウムイオン供給源を上記負極材料によって被覆する。
上記蓄電素子を電解液に浸漬させ、上記リチウムイオン供給源から上記負極活物質にリチウムイオンをドープさせる。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an electrochemical device according to an aspect of the present invention includes a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material, and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer. A negative electrode having a negative electrode active material layer made of a negative electrode material containing a negative electrode active material, a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer, and a separator separating the positive electrode and the negative electrode Is prepared.
A lithium ion source is coated with the negative electrode material.
The power storage element is immersed in an electrolytic solution, and the negative electrode active material is doped with lithium ions from the lithium ion supply source.
本発明の一実施形態に係る電気化デバイスは、正極と、負極と、セパレータと、電解液とを具備する。
上記正極は、正極活物質を含む正極材料からなる正極活物質層と、上記正極活物質層に電気的に接続する正極集電体とを有する。
上記負極は、負極活物質を含む負極材料からなる負極活物質層と、上記負極活物質層に電気的に接続する負極集電体とを有し、上記負極材料に被覆されたリチウムイオン供給源によって、上記負極活物質へのリチウムイオンのプレドープがなされている。
上記セパレータは、上記正極と上記負極を隔てる。
上記電解液は、上記正極、上記負極及び上記セパレータが浸漬されている。
An electrical device according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution.
The positive electrode includes a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material, and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer.
The negative electrode includes a negative electrode active material layer made of a negative electrode material containing a negative electrode active material, and a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer, and the lithium ion supply source covered with the negative electrode material Thus, the negative electrode active material is pre-doped with lithium ions.
The separator separates the positive electrode and the negative electrode.
In the electrolytic solution, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are immersed.
リチウムイオン供給源を用いてプレドープされた電気化学デバイスにおいて、充放電が繰返されると、劣化によりリチウムがデンドライト(析出物)として析出するが、このデンドライトはリチウムイオン供給源の痕跡を起点として発生し、堆積する。このため、上記構成のように、プレドープの際にリチウムイオン供給源が負極材料によって被覆されている場合、デンドライトは負極材料に囲まれた中で堆積し、負極材料の外に漏洩することが防止される。即ち、負極材料が、負極材料の外に配置されたセパレータへのデンドライトの到達を遮蔽する。これにより、デンドライトによるセパレータの損傷が防止され、電気化学デバイスの短絡故障が防止される。また、負極材料は、負極活物質を合成樹脂(バインダ樹脂)等と混合したペーストが硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。このため、デンドライトは負極材料の空隙に広がり、剥離片となって電解液中に浮遊することが防止される。加えて、デンドライトが負極材料の空隙に留まることにより、充放電の繰返しによってデンドライトの負極活物質への再ドープが生じ、電気化学デバイスの容量低下を回復させることが可能である。 In an electrochemical device pre-doped using a lithium ion source, when charging and discharging are repeated, lithium is deposited as a dendrite (precipitate) due to deterioration. This dendrite is generated starting from the trace of the lithium ion source. ,accumulate. Therefore, as in the above configuration, when the lithium ion supply source is covered with the negative electrode material during pre-doping, dendrite is prevented from being deposited and surrounded by the negative electrode material and leaking out of the negative electrode material. Is done. That is, the negative electrode material blocks the arrival of dendrite to the separator disposed outside the negative electrode material. Thereby, damage to the separator due to dendrite is prevented, and short circuit failure of the electrochemical device is prevented. The negative electrode material is formed by curing a paste in which a negative electrode active material is mixed with a synthetic resin (binder resin) or the like, and can include a large amount of voids. For this reason, the dendrite spreads into the voids of the negative electrode material and is prevented from floating in the electrolyte as a peeled piece. In addition, the dendrite stays in the gap of the negative electrode material, so that re-doping of the dendrite into the negative electrode active material occurs due to repeated charge and discharge, and it is possible to recover the capacity reduction of the electrochemical device.
上記負極活物質層は、第1の負極活物質層と第2の負極活物質層を含み、
上記負極は、上記第1の負極活物質層と上記第2の負極活物質層の間に配置された上記リチウムイオン供給源によって上記プレドープがなされていてもよい。
The negative electrode active material layer includes a first negative electrode active material layer and a second negative electrode active material layer,
The negative electrode may be pre-doped by the lithium ion supply source disposed between the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer.
この構成によれば、リチウムイオン供給源は、第1の負極活物質層と第2の負極活物質層によって挟まれることによって負極材料によって被覆されるため、上記効果を得ることが可能である。 According to this configuration, since the lithium ion supply source is covered with the negative electrode material by being sandwiched between the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer, the above effect can be obtained.
上記負極集電体は、第1の負極集電体と第2の負極集電体を含み、
上記第1の負極活物質層は上記第1の負極集電体に積層され、
上記第2の負極活物質層は上記第2の負極集電体に積層されていてもよい。
The negative electrode current collector includes a first negative electrode current collector and a second negative electrode current collector,
The first negative electrode active material layer is laminated on the first negative electrode current collector,
The second negative electrode active material layer may be laminated on the second negative electrode current collector.
この構成によれば、第1の負極集電体及び第1の負極活物質層の積層体(第1の積層体とする)と、第2の負極集電体及び第2の負極活物質層の積層体(第2の積層体とする)を、第1の負極活物質層と第2の負極活物質層が対向するように配置し、その間にリチウムイオン供給源を配置することにより、リチウムイオン供給源を負極材料によって被覆することが可能である。第1の積層体と第2の積層体は、後述するように一つの積層体が折り返されることによって形成されてもよく、別々の積層体であってもよい。 According to this configuration, the first negative electrode current collector and the first negative electrode active material layer laminate (referred to as the first laminate), the second negative electrode current collector and the second negative electrode active material layer Is disposed so that the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer face each other, and a lithium ion supply source is disposed therebetween, whereby lithium It is possible to coat the ion source with a negative electrode material. As will be described later, the first laminate and the second laminate may be formed by folding one laminate, or may be separate laminates.
集電体上に活物質層が積層された積層体が、上記活物質層を内側にして折り返されることによって、上記集電体が上記第1の負極集電体及び上記第2の負極集電体を構成し、上記活物質層が上記第1の負極活物質層及び上記第2の負極活物質層を構成してもよい。 A laminate in which an active material layer is laminated on a current collector is folded back with the active material layer inside, so that the current collector becomes the first negative electrode current collector and the second negative electrode current collector. The active material layer may constitute the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer.
この構成によれば、一つの積層体によって、上記第1の積層体及び第2の積層体を形成することが可能である。即ち、リチウムイオン源を挟んで積層体を折り返すことによって、リチウムイオン源を負極材料によって被覆することが可能となり、別々の積層体を利用する場合に比べ、容易に製造することが可能となる。 According to this configuration, the first stacked body and the second stacked body can be formed by a single stacked body. That is, by folding the laminated body with the lithium ion source interposed therebetween, the lithium ion source can be covered with the negative electrode material, and can be easily manufactured as compared with the case of using separate laminated bodies.
上記負極活物質層は、上記第1の負極集電体の上記第1の負極活物質層が積層された面とは反対側の面に積層された第3の負極活物質層をさらに含んでもよい。 The negative electrode active material layer may further include a third negative electrode active material layer laminated on a surface opposite to the surface on which the first negative electrode active material layer of the first negative electrode current collector is laminated. Good.
第1の負極活物質層及び第2の負極活物質層は、リチウムイオン供給源を挟んで対向配置されるため、第1の負極集電体及び第2の負極集電体に対して内側となる。ここで、第1の負極集電体の第1の負極活物質層が積層された面とは反対側の面に第3の負極活物質層を積層することにより、第3の負極活物質層をセパレータを介して正極活物質層と対向させることが可能となる。 Since the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer are disposed to face each other with the lithium ion supply source interposed therebetween, the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer are disposed on the inner side with respect to the first negative electrode current collector and the second negative electrode current collector. Become. Here, the third negative electrode active material layer is formed by laminating the third negative electrode active material layer on the surface opposite to the surface on which the first negative electrode active material layer of the first negative electrode current collector is laminated. Can be made to face the positive electrode active material layer through a separator.
上記リチウムイオン供給源が上記負極活物質層に貼付された状態で上記プレドープがなされていてもよい。 The pre-doping may be performed in a state where the lithium ion supply source is attached to the negative electrode active material layer.
この構成によれば、負極活物質層へ貼付されたリチウムイオン供給源によって、負極活物質へのリチウムイオンのプレドープが可能となる。 According to this configuration, it is possible to pre-dope lithium ions into the negative electrode active material by the lithium ion supply source attached to the negative electrode active material layer.
上記負極は、上記正極の電極面積よりも大きな電極面積を有してもよい。 The negative electrode may have an electrode area larger than that of the positive electrode.
負極の電極面積を大きくすることにより、デンドライトによって被覆される電極面積の比率を低減させ、デンドライトの発生を抑制することが可能である。 By increasing the electrode area of the negative electrode, it is possible to reduce the ratio of the electrode area covered with dendrite and suppress the generation of dendrite.
上記電気化学デバイスは、上記正極及び上記負極がセパレータを介して積重され、巻回されていてもよい。 In the electrochemical device, the positive electrode and the negative electrode may be stacked via a separator and wound.
この構成によれば、巻回型の電気化学デバイスを提供することが可能である。 According to this configuration, it is possible to provide a wound electrochemical device.
本発明の一実施形態に係る電気化デバイスの製造方法は、正極活物質を含む正極材料からなる正極活物質層及び上記正極活物質層に電気的に接続する正極集電体とを有する正極と、負極活物質を含む負極材料からなる負極活物質層及び上記負極活物質層に電気的に接続する負極集電体とを有する負極と、上記正極と上記負極を隔てるセパレータとを備える蓄電素子を準備する。
リチウムイオン供給源を上記負極材料によって被覆する。
上記蓄電素子を電解液に浸漬させ、上記リチウムイオン供給源から上記負極活物質にリチウムイオンをドープさせる。
A method of manufacturing an electrical device according to an embodiment of the present invention includes: a positive electrode having a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material; and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer; And a negative electrode having a negative electrode active material layer comprising a negative electrode material containing a negative electrode active material and a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer, and a storage element comprising a separator separating the positive electrode and the negative electrode prepare.
A lithium ion source is coated with the negative electrode material.
The power storage element is immersed in an electrolytic solution, and the negative electrode active material is doped with lithium ions from the lithium ion supply source.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る電気化学デバイスについて説明する。本実施形態に係る電気化学デバイスは、リチウムイオンキャパシタ等の、電荷の輸送にリチウムイオンを利用する電気化学デバイスである。
(First embodiment)
An electrochemical device according to the first embodiment of the present invention will be described. The electrochemical device according to the present embodiment is an electrochemical device that uses lithium ions for charge transport, such as a lithium ion capacitor.
[電気化学デバイスの構成]
図1は、本実施形態に係る電気化学デバイス100の構成を示す斜視図である。同図に示すように電気化学デバイス100は、蓄電素子110が容器120(蓋は図示略)に収容されて構成されている。容器120内には、蓄電素子110と共に電解液が収容されている。
[Configuration of electrochemical device]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an
図2は、蓄電素子110の模式的な平面図であり、図3は図2の拡大図である。これらの図に示すように蓄電素子110は、正極130、負極140及びセパレータ150を有する。具体的には蓄電素子110は、正極130と負極140をセパレータ150を介して積重し、巻回したものとすることができる。なお、正極130と負極140はそれぞれが複数設けられてもよい。また、蓄電素子110は、このように巻回したものに限られず、正極130と負極140をセパレータ150を介して交互に配列したもの等であってもよい。
2 is a schematic plan view of the
正極130は、正極集電体131及び正極活物質層132を有する(図3参照)。正極集電体131は、導電性材料からなり、正極活物質層132に電気的に接続されている。具体的には正極集電体131は、アルミニウム箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The
正極活物質層132は、正極材料からなり、正極集電体131上に積層されている。正極材料は、正極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。正極活物質は、電解液中のリチウムイオン及びアニオンが吸着可能な材料であり、例えば活性炭を利用することができる。具体的には、正極活物質層132は、正極集電体131上に、ペースト状の正極材料が塗布され、硬化されることにより形成されるものとすることができる。
The positive electrode
負極140は、第1負極集電体141、第2負極集電体142、第1負極活物質層143、第2負極活物質層144及び第3負極活物質層145を有する(図3参照)。
The
第1負極集電体141は、導電性材料からなり、第1負極活物質層143及び第3負極活物質層145に電気的に接続されている。具体的には第1負極集電体141は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The first negative electrode
第2負極集電体142は、導電性材料からなり、第2負極活物質層144に電気的に接続されている。また、第2負極集電体142は第1負極集電体141とも電気的に接続されている。具体的には第2負極集電体142は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The second negative electrode
第1負極活物質層143は、負極材料からなり、第1負極集電体141上に積層されている。負極材料は、負極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。負極活物質は、電解液中のリチウムイオンが吸着可能な材料であり、例えば炭素系材料を利用することができる。具体的には、第1負極活物質層143は、第1負極集電体141上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The first negative electrode
第2負極活物質層144は、負極材料からなり、第2負極集電体141上に積層されている。具体的には、第2負極活物質層144は、第2負極集電体142上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The second negative electrode
第3負極活物質層145は、負極材料からなり、第1負極集電体141上の、第1負極活物質層143が積層された面とは反対側の面に積層されている。具体的には、第3負極活物質層145は、第1負極集電体141の、第1負極活物質層143が積層された面とは反対側の面上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The third negative electrode
第1負極活物質層143、第2負極活物質層144及び第3負極活物質層145の負極活物質にはリチウムイオンがプレドープされているが、この詳細については後述する。
The negative electrode active materials of the first negative electrode
ここで、第1負極活物質層143と第2負極活物質層144、第1負極集電体141と第2負極集電体142は、集電体及び活物質層の積層体を折り返すことによって形成されたものであってもよい。図4は、蓄電素子110の巻回端部を示す平面図である。同図に示すように、巻回端部において積層体の折り返し部146が形成されている。第1負極活物質層143と第2負極活物質層144は折り返し部146において連続し、第1負極集電体141と第2負極集電体142も折り返し部146において連続するものとすることができる。なお、折り返しは巻回端部において形成されているもの限られず、負極140の長辺(巻回前の長辺)において形成されていてもよい。
Here, the first negative electrode
また、第1負極活物質層143と第2負極活物質層144、第1負極集電体141と第2負極集電体142は、積層体が折り返されることによって形成されるものに限られず、別々の積層体であってもよい。
Further, the first negative electrode
負極140は、上述のように、第1負極活物質層143、第2負極活物質層144及び第3負極活物質層145を備えるので、正極130より大きな電極面積を有する。
Since the
セパレータ150は、正極130と負極140を隔て、電解液中に含まれるイオンを透過する。セパレータ150は、正極130と負極140の積層態様に応じて設けられ、一つであってもよく、複数であってもよい。具体的には、セパレータ150は、織布、不織布、合成樹脂微多孔膜等であるものとすることができる。
The
容器120は、蓄電素子110を収容する。容器120の上面及び下面は図示しない蓋によって閉塞されるものとすることができ、正極集電体131に接続された導線が接続される正極端子と、第1負極集電体141及び第2負極集電体142に接続された導線が接続される負極端子が設けられるものとすることができる。容器120の材質は、正極130又は負極140と接続する構造でなければ特に限定されない。容器120が正極130と接続する構造であればアルミやチタン等からなるものとすることができる。容器120が負極140と接続する構造であればニッケルや鉄を主成分とする金属、またはステンレス等からなるものとすることができる。
The
蓄電素子110は以上のように構成されている。蓄電素子110と共に容器に収容される電解液は、リチウムイオンとアニオンを含む液体、例えばLiBF4やLiPF6を電解質として溶媒(炭酸エステル等)に溶解させた液体とすることができる。
The
[プレドープについて]
上述のように電気化学デバイス100は、製造過程において負極140へのリチウムイオンのドープ(プレドープ)が行われる。図5は、プレドープ時の蓄電素子110を示す模式図である。同図に示すように、プレドープの際には、第1負極活物質層143と第2負極活物質層144の間にリチウムイオン供給源Lが配置されている。
[About pre-dope]
As described above, in the
リチウムイオン供給源Lは金属リチウムからなり、例えばリチウム箔である。リチウムイオン供給源Lは負極102に電気的に接続されていればよく、例えば第1負極活物質層143又は第2負極活物質層144のいずれか一方又は両方に貼付されるものとすることができる。
The lithium ion supply source L is made of metallic lithium, for example, a lithium foil. The lithium ion supply source L only needs to be electrically connected to the negative electrode 102, and for example, it is attached to either one or both of the first negative electrode
図6は、リチウムイオン供給源Lと第1負極活物質層143及び第2負極活物質層144との位置関係を示す模式図である。同図に示すように、リチウムイオン供給源Lは、第1負極活物質層143と第2負極活物質層144によって挟まれ、即ちリチウムイオン供給源Lは負極材料によって被覆されている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the positional relationship between the lithium ion supply source L, the first negative electrode
この状態で蓄電素子110が電解液に浸漬されると、リチウムイオン供給源Lから電子が負極102に流れ、同時にリチウムイオン供給源Lからリチウムイオンが電解液中に拡散し、第1負極活物質層143、第2負極活物質層144及び第3負極活物質層145に含まれる負極活物質にドープ(プレドープ)される。この状態でエージングされることにより、リチウムイオン供給源Lがドープされる。なお、リチウムイオン供給源Lの表裏両面に負極活物質層(第1負極活物質層143及び第2負極活物質層144)が設けられているため、片面にのみ負極活物質層が設けられている場合に比べ、ドープは速やかに進行する。
When the
図7は、プレドープ完了時の蓄電素子110を示す模式図である。同図に示すように、リチウムイオン供給源Lはプレドープによって消失するが、リチウムイオン供給源Lが貼付されていた箇所にはリチウムイオン供給源Lの残渣や変色等の痕跡L’が生じる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the
[効果]
本実施形態に係る電気化学デバイス100の効果について説明する。ここで、比較例に係る電気化学デバイスについて先に説明する。
[effect]
The effect of the
図8は、比較例に係る電気化学デバイス200の蓄電素子210(プレドープ時)を示す平面図である。蓄電素子210は、正極230、負極240及びセパレータ250を有する。
FIG. 8 is a plan view showing a storage element 210 (during pre-doping) of the electrochemical device 200 according to the comparative example. The
正極230は、正極集電体231と正極活物質層232を有し、負極240は負極集電体241と負極活物質層242を有する。図8に示すように、リチウムイオン供給源Lは負極集電体241に貼付され、プレドープが行われる。図9は、リチウムイオン供給源Lと負極活物質層242の位置関係を示す模式図である。このように、電気化学デバイス200では、本実施形態に係る電気化学デバイス100とは異なり、リチウムイオン供給源Lは負極材料によって被覆されていない。
The
図10は蓄電素子210の、プレドープ完了時の平面図である。同図に示すように、負極集電体241にはリチウムイオン供給源Lの痕跡L’が存在している。電気化学デバイス200が使用され、劣化すると、電解液中のリチウムイオンが痕跡L’を起点として析出し、デンドライトが生じる。さらに電気化学デバイス200の使用が継続されるとデンドライトの堆積が生じる。
FIG. 10 is a plan view of the
図11は、デンドライトが堆積した蓄電素子210の平面図である。同図に示すように堆積したデンドライトDはセパレータ250を損傷させ、セパレータ250からはみ出すおそれがある。セパレータ250が損傷すると、正極230と負極240が短絡を生じ、電気化学デバイス200に短絡故障が生じる。また、デンドライトDが剥離すると、その破片が電解液中に浮遊、拡散し、これも電気化学デバイス200の故障原因となる。
FIG. 11 is a plan view of
これに対し、本実施形態に係る電気化学デバイス100では次のようになる。図12は、電気化学デバイス100における、デンドライトDが堆積した蓄電素子110の平面図である。上述のようにデンドライトDは、リチウムイオン供給源Lの痕跡L’(図7参照)を起点として析出するため、図12に示すように、デンドライトDは第1負極活物質層143及び第2負極活物質層144によって遮蔽され、セパレータ150に到達しない。これにより、デンドライトDによるセパレータ150の損傷が防止される。
In contrast, the
加えて、第1負極活物質層143及び第2負極活物質層143を構成する負極材料は空隙を多く含み、デンドライトDは負極材料の空隙に広がるため、剥離が生じにくく、破片の電解液中への浮遊も防止される。さらに、デンドライトDが負極材料の空隙に留まるため、充放電がなされることでデンドライト化したリチウムの第1負極活物質層143及び第2負極活物質層143への再ドープが生じ、電気化学デバイス100の劣化による容量低下の回復が生じる。
In addition, the negative electrode material constituting the first negative electrode
このように、本実施形態に係る電気化学デバイス100においては、比較例に係る電気化学デバイス200と比較して、デンドライトに起因する障害が防止されると共に、キャパシタ容量の維持が可能である。
As described above, in the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る電気化学デバイスについて説明する。本実施形態に係る電気化学デバイスは、リチウムイオンキャパシタ等の、電荷の輸送にリチウムイオンを利用する電気化学デバイスである。
(Second Embodiment)
An electrochemical device according to the second embodiment of the present invention will be described. The electrochemical device according to the present embodiment is an electrochemical device that uses lithium ions for charge transport, such as a lithium ion capacitor.
[電気化学デバイスの構成]
図13は、本実施形形態に係る電気化学デバイスのプレドープ前における蓄電素子310を示す模式図である。なお、蓄電素子310は、第1の実施形態と同様に電解液と共に容器に収容されているものである。
[Configuration of electrochemical device]
FIG. 13 is a schematic diagram showing the
同図に示すように、蓄電素子310は、正極330、負極340及びセパレータ350を有する。
As shown in the figure, the
正極330は、正極集電体331、第1正極活物質層332及び第2正極活物質層333を有する。
The
正極集電体331は、導電性材料からなり、第1正極活物質層332及び第2正極活物質層333に電気的に接続されている。具体的には正極集電体331は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The positive electrode
第1正極活物質層332は、正極材料からなり、正極集電体331上に積層されている。
正極材料は、正極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。正極活物質は、電解液中のリチウムイオン及びアニオンが吸着可能な材料であり、例えば活性炭を利用することができる。具体的には、第1正極活物質層332は、正極集電体331上に、ペースト状の正極材料が塗布され、硬化されることにより形成されるものとすることができる。
The first positive electrode
The positive electrode material may be a mixture of a positive electrode active material and a binder resin, and may further include a conductive additive. The positive electrode active material is a material that can adsorb lithium ions and anions in the electrolytic solution, and for example, activated carbon can be used. Specifically, the first positive electrode
第2正極活物質層333は、正極材料からなり、正極集電体331上の、第1正極活物質層332が積層された面とは反対側の面に積層されている。具体的には、第2正極活物質層333は、正極集電体331上にペースト状の正極材料が塗布され、硬化されることにより形成されるものとすることができる。
The second positive electrode
負極340は、負極集電体341、第1負極活物質層342、第2負極活物質層343及び負極シート344を有する。
The
負極集電体341は、導電性材料からなり、第1負極活物質層342、第2負極活物質層343及び負極シート344に電気的に接続されている。具体的には負極集電体341は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The negative electrode
第1負極活物質層342は、負極材料からなり、負極集電体341上に積層されている。負極材料は、負極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。負極活物質は、電解液中のリチウムイオンが吸着可能な材料であり、例えば炭素系材料を利用することができる。具体的には、第1負極活物質層342は、負極集電体341上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The first negative electrode
第2負極活物質層343は、負極材料からなり、負極集電体341上に積層されている。具体的には、第2負極活物質層343は、負極材料からなり、負極集電体341上の、第1負極活物質層342が積層された面とは反対側の面に積層されている。具体的には、第2負極活物質層343は、負極集電体341上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The second negative electrode
負極シート344は、負極材料からなるシート(層)であり、リチウム供給源Lを被覆する。図14は、リチウム供給源Lを被覆する負極シート344を示す模式図である。同図に示すように、負極シート344は、リチウム供給源Lを被覆できるサイズを有する。負極シート344は、リチウム供給源Lを挟んで第2負極活物質層343に貼付されているものとすることができる。なお、負極シート344は、負極集電体の表裏両面に負極材料が積層されたシートであってもよい。負極シート344は、ペースト状の負極材料が硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The
セパレータ350は、正極330と負極340を隔て、電解液中に含まれるイオンを透過する。セパレータ350は、正極330と負極340の積層態様に応じて設けられ、一つであってもよく、複数であってもよい。具体的には、セパレータ350は、織布、不織布、合成樹脂微多孔膜等であるものとすることができる。
The
以上のような構成を有する蓄電素子310が電解液と共に容器に収容され、電気化学デバイスを構成する。
The
[効果]
蓄電素子310は、第1の実施形態と同様に、リチウムイオン供給源Lから負極340へのリチウムイオンのプレドープがなされる。リチウム供給源Lを負極シート344によって被覆することにより、プレドープの完了後、負極シート344と第1正極活物質層332の間でも充放電が可能となる。図15は、充放電時のリチウムイオンの授受を示す模式図であり、リチウムイオンの授受を矢印で示す。同図に示すように、負極シート344と、対向する第1正極活物質層332の間でリチウムイオンの授受が行われる。
[effect]
As in the first embodiment, the
さらに、蓄電素子310では、リチウムイオン供給源L及び負極シート344を、第2負極活物質層343上の任意の位置に配置することが可能である。図16は、第2負極活物質層343上におけるリチウムイオン供給源Lの配置を示す模式図である。同図に示すように、リチウムイオン供給源Lを第2負極活物質層343上において複数箇所に配置することにより、巻回された蓄電素子310において巻回の内部にリチウムイオン供給源Lを配置することができ、効率の良いプレドープ設計が可能となる。
Further, in the
また、本実施形態においても、リチウムイオン源Lは負極材料によって被覆されているため、第1の実施形態と同様にデンドライトの発生を防止することが可能である。 Also in this embodiment, since the lithium ion source L is covered with the negative electrode material, it is possible to prevent the generation of dendrites as in the first embodiment.
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る電気化学デバイスについて説明する。本実施形態に係る電気化学デバイスは、リチウムイオンキャパシタ等の、電荷の輸送にリチウムイオンを利用する電気化学デバイスである。
(Third embodiment)
An electrochemical device according to the third embodiment of the present invention will be described. The electrochemical device according to the present embodiment is an electrochemical device that uses lithium ions for charge transport, such as a lithium ion capacitor.
図17は、本実施形態に係る電気化学デバイスのプレドープ前における蓄電素子410を示す模式図である。蓄電素子410は、積層型(非巻回型)の蓄電素子であるものとすることができ、第1の実施形態と同様に電解液と共に容器に収容されているものである。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the
同図に示すように、蓄電素子410は、正極430、負極440及びセパレータ450を有する。負極440は、リチウムイオン源Lを挟んで二つが設けられている。なお、実際には、蓄電素子410は、図17に示す積層構造の多数が積重されたものとすることができる。
As shown in the figure, the
正極430は、正極集電体431、第1正極活物質層432及び第2正極活物質層433を有する。
The
正極集電体431は、導電性材料からなり、第1正極活物質層432及び第2正極活物質層433に電気的に接続されている。具体的には正極集電体431は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The positive electrode
第1正極活物質層432は、正極材料からなり、正極集電体431上に積層されている。
正極材料は、正極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。正極活物質は、電解液中のリチウムイオン及びアニオンが吸着可能な材料であり、例えば活性炭を利用することができる。具体的には、第1正極活物質層432は、正極集電体431上に、ペースト状の正極材料が塗布され、硬化されることにより形成されるものとすることができる。
The first positive electrode
The positive electrode material may be a mixture of a positive electrode active material and a binder resin, and may further include a conductive additive. The positive electrode active material is a material that can adsorb lithium ions and anions in the electrolytic solution, and for example, activated carbon can be used. Specifically, the first positive electrode
第2正極活物質層433は、正極材料からなり、正極集電体431上の、第1正極活物質層432が積層された面とは反対側の面に積層されている。具体的には、第2正極活物質層433は、正極集電体431上にペースト状の正極材料が塗布され、硬化されることにより形成されるものとすることができる。
The second positive electrode
負極440は、負極集電体441、第1負極活物質層442及び第2負極活物質層443を有する。
The
負極集電体441は、導電性材料からなり、第1負極活物質層442及び第2負極活物質層443に電気的に接続されている。具体的には負極集電体441は、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔であるものとすることができ、表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔であってもよい。
The negative electrode
第1負極活物質層442は、負極材料からなり、負極集電体441上に積層されている。負極材料は、負極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。負極活物質は、電解液中のリチウムイオンが吸着可能な材料であり、例えば炭素系材料を利用することができる。具体的には、第1負極活物質層443は、負極集電体441上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The first negative electrode
第2負極活物質層443は、負極材料からなり、負極集電体441上に積層されている。具体的には、第2負極活物質層443は、負極材料からなり、負極集電体441上の、第1負極活物質層442が積層された面とは反対側の面に積層されている。具体的には、第2負極活物質層443は、負極集電体441上にペースト状の負極材料が塗布され、硬化されることにより形成され、空隙を多く含むものとすることができる。
The second negative electrode
セパレータ450は、正極430と負極440を隔て、電解液中に含まれるイオンを透過する。具体的には、セパレータ450は、織布、不織布、合成樹脂微多孔膜等であるものとすることができる。
図17に示すように、蓄電素子410は、正極430、負極440及びセパレータ450が積層されて構成され、リチウムイオン供給源Lは、これらの積層構造の中間において二つの負極440の間に配置されている。
As shown in FIG. 17, the
以上のような構成を有する蓄電素子410が電解液と共に容器に収容され、電気化学デバイスを構成する。
The
[効果]
蓄電素子410は、第1の実施形態と同様に、リチウムイオン供給源Lから負極440へのリチウムイオンのプレドープがなされる。図18は、比較例に係る蓄電素子510におけるリチウムイオンの移動を示す模式図であり、図19は、本実施形態に係る蓄電素子410におけるリチウムイオンの移動を示す模式図である。これらの図において、黒矢印はリチウムイオンドープの際のリチウムイオンの移動を示し、白矢印は充放電の際のリチウムイオンの授受を示す。
[effect]
As in the first embodiment, the
なお、図18に示す蓄電素子510は、正極530、負極540及びセパレータ550を有する。正極530は、正極集電体531の一面に第1正極電極層532が積層され、その裏面に第2正極電極層533が積層されて構成されている。負極540は、負極集電体541の一面に第1負極電極層542が積層され、その裏面に第2正極電極層543が積層されて構成されている。
Note that the
図18に示すように、リチウムイオン供給源Lが積層構造の中間に配置されていない場合、リチウムイオンドープの際のドープ量は、リチウムイオン供給源から離間するに従って減少する。このため、リチウムイオン供給源から離間した負極540へのドープには時間がかかる。これに対し、図19に示すようにリチウムイオン供給源Lが積層構造の中間に配置されている場合、リチウムイオン供給源Lと負極440の距離が接近し、ドープが短時間で完了する。
As shown in FIG. 18, when the lithium ion supply source L is not disposed in the middle of the stacked structure, the doping amount at the time of lithium ion doping decreases as the distance from the lithium ion supply source increases. For this reason, it takes time to dope the
このように、本実施形態に係る蓄電素子410においては、リチウムイオン供給源Lが層構造の中間において二つの負極440の間に配置されていることにより、リチウムイオンのプレドープを短時間で完了させることが可能である。
As described above, in the
また、本実施形態においても、リチウムイオン源Lは負極材料によって被覆されているため、第1の実施形態と同様にデンドライトの発生を防止することが可能である。 Also in this embodiment, since the lithium ion source L is covered with the negative electrode material, it is possible to prevent the generation of dendrites as in the first embodiment.
本発明の実施例と比較例に係るリチウムイオンキャパシタを作製し、充放電サイクル試験を実施した。実施例に係るリチウムイオンキャパシタは、上記電気化学デバイス100と同様の構造を有し、比較例に係るリチウムイオンキャパシタは、上記電気化学デバイス200と同様の構造を有する。
The lithium ion capacitor which concerns on the Example and comparative example of this invention was produced, and the charging / discharging cycle test was implemented. The lithium ion capacitor according to the example has the same structure as the
充放電サイクル試験は、充電電圧を3.8Vまで、放電電圧を2.2Vまでとし、充放電電流は100C相当、25℃±3℃環境の条件にて実施した。比較例及び実施例に係るリチウムイオンキャパシタのそれぞれ10個ずつに対して、3000サイクル、30000サイクル、300000サイクルの充放電サイクル試験を実施した。 The charge / discharge cycle test was performed under conditions of a charge voltage of up to 3.8 V, a discharge voltage of up to 2.2 V, a charge / discharge current equivalent to 100 C, and a 25 ° C ± 3 ° C environment. Charge / discharge cycle tests of 3000 cycles, 30000 cycles, and 300000 cycles were performed on 10 lithium ion capacitors according to the comparative example and the example.
充放電サイクル試験の後、各リチウムイオンキャパシタを解体し、デンドライトの発生状況を観察した。また、解体前のリチウムイオンキャパシタを1C相当の電流にてセル電圧が2.2Vとなるように調整し、1時間放置後、セル電圧を測定した。また、比較として、実施例及び比較例に係るリチウムイオンキャパシタを10個ずつ準備し、充放電サイクル試験を実施することなく、観察及びセル電圧の測定を実施した。図20は観察結果及び測定結果を示す表である。 After the charge / discharge cycle test, each lithium ion capacitor was disassembled and the state of dendrite generation was observed. Further, the lithium ion capacitor before disassembly was adjusted to a cell voltage of 2.2 V with a current corresponding to 1 C, and the cell voltage was measured after being left for 1 hour. For comparison, 10 lithium ion capacitors according to Examples and Comparative Examples were prepared, and observation and cell voltage measurement were performed without performing a charge / discharge cycle test. FIG. 20 is a table showing observation results and measurement results.
同図に示すように、デンドライトの発生状態を表す指標として、負極電極面積に対するデンドライトの発生面積の比率を算出し、次の3ランクで表した。1)負極電極面積比3%未満を「発生なし」、2)負極電極面積比3%以上30%未満を「少量あり」、3)負極電極面積比30%以上を「多量あり」とした。また、上記測定によるセル電圧が2V未満であれば短絡故障が生じているものと判断した。 As shown in the figure, as an index representing the dendrite generation state, the ratio of the dendrite generation area to the negative electrode area was calculated and represented by the following three ranks. 1) Negative electrode area ratio of less than 3% was “not generated”, 2) Negative electrode area ratio of 3% or more and less than 30% was “small amount”, and 3) Negative electrode area ratio of 30% or more was “large amount”. Moreover, if the cell voltage by the said measurement was less than 2V, it was judged that the short circuit failure has arisen.
図21は、図20の観察結果及び測定結果を表すグラフである。縦軸はリチウムイオンキャパシタの割合であり、1個を10%とした。 FIG. 21 is a graph showing the observation results and measurement results of FIG. The vertical axis represents the ratio of the lithium ion capacitor, and one is 10%.
図20及び図21に示すように、比較例に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、サイクル数と共にデンドライトが増加し、300000サイクル後には、10個中3個において短絡故障が発生した。これは、デンドライトの増加によりセパレータが損傷し、デンドライトがセパレータからはみ出すことによるものであった。 As shown in FIGS. 20 and 21, in the lithium ion capacitor according to the comparative example, the dendrite increased with the number of cycles, and after 300000 cycles, a short circuit failure occurred in 3 out of 10. This was because the separator was damaged due to an increase in dendrite, and the dendrite protruded from the separator.
これに対し、実施例に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、サイクル数と共にデンドライトが増加しているが、その増加量は比較例に比べて小さい。これは、析出したデンドライトが充電により負極に再ドープされたものと考えられる。また、実施例では、300000サイクル後であっても短絡故障が発生しなかった。これは、上記のようにデンドライトの発生が抑制されていることに加え、デンドライトが負極活物質層により空間的に遮蔽されており、セパレータに損傷を与えなかったためである。 On the other hand, in the lithium ion capacitor according to the example, dendrite increases with the number of cycles, but the increase is smaller than that of the comparative example. This is considered that the deposited dendrite was re-doped on the negative electrode by charging. In the example, no short-circuit failure occurred even after 300000 cycles. This is because generation of dendrite is suppressed as described above, and dendrite is spatially shielded by the negative electrode active material layer, and the separator is not damaged.
以上のように、実施例に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、デンドライトの発生が抑制され、デンドライトに起因する短絡故障が防止されることが確認できた。 As mentioned above, in the lithium ion capacitor which concerns on an Example, generation | occurrence | production of a dendrite was suppressed and it has confirmed that the short circuit failure resulting from a dendrite was prevented.
100…電気化学デバイス
110、310、410…蓄電素子
130、330、430…正極
131、331、431…正極集電体
132、332、333、432、433…正極活物質層
140、340、440…負極
141、142、341、441…負極集電体
143、144、145、342、343、344、442、443…負極活物質層
150、350、450…セパレータ
L…リチウムイオン供給源
DESCRIPTION OF
Claims (5)
負極活物質を含む負極材料からなる負極活物質層と、前記負極活物質層に電気的に接続する負極集電体とを有し、前記負極材料に被覆され、前記負極材料に当接するリチウムイオン供給源によって、前記負極活物質へのリチウムイオンのプレドープがなされている負極と、
前記正極と前記負極を隔てるセパレータと、
前記正極、前記負極及び前記セパレータが浸漬されている電解液と
を具備し、
前記正極及び前記負極は前記セパレータを介して積重され、巻回されており、
前記負極活物質層は、第1の負極活物質層と第2の負極活物質層を含み、
前記負極は、前記第1の負極活物質層と前記第2の負極活物質層の間に配置された前記リチウムイオン供給源によって前記プレドープがなされ、
前記負極集電体は、第1の負極集電体と第2の負極集電体を含み、
前記第1の負極活物質層は前記第1の負極集電体に積層され、
前記第2の負極活物質層は前記第2の負極集電体に積層され、
集電体上に活物質層が積層された積層体が、前記活物質層を内側にして折り返されることによって、前記集電体が前記第1の負極集電体及び前記第2の負極集電体を構成し、前記活物質層が前記第1の負極活物質層及び前記第2の負極活物質層を構成する
電気化学デバイス。 A positive electrode having a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material, and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer;
Lithium ions having a negative electrode active material layer made of a negative electrode material containing a negative electrode active material and a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer, covered with the negative electrode material and in contact with the negative electrode material A negative electrode in which the negative electrode active material is pre-doped with lithium ions by a supply source;
A separator separating the positive electrode and the negative electrode;
An electrolyte solution in which the positive electrode, the negative electrode, and the separator are immersed, and
The positive electrode and the negative electrode are stacked and wound via the separator,
The negative electrode active material layer includes a first negative electrode active material layer and a second negative electrode active material layer,
The negative electrode is pre-doped by the lithium ion supply source disposed between the first negative electrode active material layer and the second negative electrode active material layer,
The negative electrode current collector includes a first negative electrode current collector and a second negative electrode current collector,
The first negative electrode active material layer is laminated on the first negative electrode current collector,
The second negative electrode active material layer is laminated on the second negative electrode current collector,
A laminate in which an active material layer is laminated on a current collector is folded back with the active material layer inside, so that the current collector becomes the first negative electrode current collector and the second negative electrode current collector. The electrochemical device which comprises a body and the said active material layer comprises the said 1st negative electrode active material layer and the said 2nd negative electrode active material layer.
前記負極活物質層は、前記第1の負極集電体の前記第1の負極活物質層が積層された面とは反対側の面に積層された第3の負極活物質層をさらに含む
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1,
The negative electrode active material layer further includes a third negative electrode active material layer laminated on a surface of the first negative electrode current collector opposite to a surface on which the first negative electrode active material layer is laminated. Chemical device.
前記リチウムイオン供給源が前記負極活物質層に貼付された状態で前記プレドープがなされている
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1,
An electrochemical device in which the pre-doping is performed in a state where the lithium ion supply source is attached to the negative electrode active material layer.
前記負極は、前記正極の電極面積よりも大きな電極面積を有する
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1,
The electrochemical device wherein the negative electrode has an electrode area larger than that of the positive electrode.
集電体上に活物質層が積層された積層体を前記活物質層を内側にして折り返すことによって、リチウムイオン供給源を前記負極材料によって被覆し、
前記蓄電素子を電解液に浸漬させ、前記リチウムイオン供給源から前記負極活物質にリチウムイオンをドープさせる
電気化学デバイスの製造方法。 A positive electrode having a positive electrode active material layer made of a positive electrode material containing a positive electrode active material and a positive electrode current collector electrically connected to the positive electrode active material layer; a negative electrode active material layer made of a negative electrode material containing a negative electrode active material; and A negative electrode having a negative electrode current collector electrically connected to the negative electrode active material layer; and a separator separating the positive electrode and the negative electrode. The positive electrode and the negative electrode are stacked and wound through the separator. the power storage element are prepared,
A lithium ion source is covered with the negative electrode material by folding back a laminate in which an active material layer is laminated on a current collector with the active material layer inside.
A method for manufacturing an electrochemical device, wherein the electricity storage device is immersed in an electrolytic solution, and the negative electrode active material is doped with lithium ions from the lithium ion supply source.
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