JP2015049952A - 非水電解液を用いた電気化学素子 - Google Patents
非水電解液を用いた電気化学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015049952A JP2015049952A JP2013178851A JP2013178851A JP2015049952A JP 2015049952 A JP2015049952 A JP 2015049952A JP 2013178851 A JP2013178851 A JP 2013178851A JP 2013178851 A JP2013178851 A JP 2013178851A JP 2015049952 A JP2015049952 A JP 2015049952A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer package
- laminate outer
- layer
- hard coat
- coat layer
- 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.)
- Pending
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
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
(非水電解液を用いた電気化学素子の構成)
正極30および、負極20の製造は、まず、活物質と、必要に応じて導電助剤とを加えて、バインダー溶液に分散し塗布液を調製する。そして、この電極塗布液をそれぞれ塗布し、正極合剤層31を正極集電箔32上に、負極合剤層21を負極集電箔22上に作製する。塗布する手段は、特に限定されず、集電箔の材質や形状などに応じて適宜決定すればよい。その後、必要に応じ圧延処理を行うことができる。
以下に、実施形態2を説明する。特に、実施形態1と異なる点のみを説明する。本実施形態の非水電解液を用いた電気化学素子(図示せず)は、外側にハードコート層104を有し、絞り加工されたラミネート外装体を用いている。本実施形態のラミネート外装体100の一部を図3に模式的した。
なお、主面101及び立ち上がり部102の厚みについては、主面101及び立ち上がり部102それぞれの部分で極端な厚みの差がなければ、測定方法等は特に制限されず、平均膜厚が異なればよい。
実施例1では、ハードコート層(厚さ30μm)を金属層の外側に有するラミネート外装体を作製し、ラミネート外装体としての評価と、非水電解液を用いた電気化学素子としてリチウムイオン2次電池を例にとり長期信頼性試験を行った。
ポリエチレンテレフタレート(厚み30μm)のシートと、金属層としてアルミニウム(厚み30μm)のシートと、熱融着性樹脂としてポリプロピレンのシート(厚み30μm)を用意し、接着剤を用いてこの順に張り合わせ、アルミラミネートを得た。その後、ポリエチレンテレフタレート層上にドクターブレード法を用いてアクリル樹脂の紫外線/電子線硬化型ハードコート剤(JSR社製、デソライトZ7503)を塗布した後に、紫外線を照射し硬化させ、外側にハードコート層(30μm)を有するラミネート外装体を得た。
得られたラミネート外装体の鉛筆硬度試験(JIS K5600−5−4)および剥離試験(JIS−K5600、碁盤の目試験)を行った。この時の鉛筆硬度は、3Hを示した。剥離試験は、95/100(100マス中95マスが欠落しなかったことを示す。以下剥離試験の結果について、同様に示す。)を示した。欠落率が5%以下となり、良好なハードコート層を有するラミネート外装体を得ることができた。結果を表1に示す。
正極活物質としてとして、LiMn2O4を用い、導電助剤およびバインダーと混合して、正極塗料を作製した。ドクターブレード法にて正極塗料を正極集電箔(アルミニウム20μm)上に塗布し、その後圧延することで、正極を得た。
40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験を行った。400サイクル後での容量を測定した。100個のリチウムイオン2次電池を試験した際に、容量が80%以上保持率されているリチウムイオン2次電池を合格とすると、合格率は、83%であった。結果を表1に示す。なお、表1には、金属層より外側の層構成を併せて示した。その際ハードコート層はHC層と、ポリエチレンテレフタレート層はPET層と、ナイロン層はNY層と略した。
実施例2では、ハードコート層の厚さを45μmとし絞り加工を施したこと以外は実施例1と同様にラミネート外装体を作製し、各評価を行った。その際の、ラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度は3Hを示した。剥離試験は、剥離試験は、93/100を示した。
実施例3では、実施例1のラミネート外装体を2枚を用いて、リチウムイオン2次電池を作製した。その際、実施例1のラミネート外装体の一方を3mmの深さの絞り加工を施し、その他は、実施例2と同様に4Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池を作製した。
実施例4では、ハードコート層の厚さが20μmのラミネート外装体を用い、リチウムイオン2次電池を作製し各評価を行った。実施例4のラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度は3Hを示した。剥離試験は、剥離試験は、95/100を示した。
実施例5では、ハードコート層の厚さが15μmのラミネート外装体を用い、リチウムイオン2次電池を作製し、各評価を行った。実施例5のラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度は3Hを示した。剥離試験は、剥離試験は、100/100を示した。
実施例6では、ハードコート層の厚さが10μmのラミネート外装体を用い、リチウムイオン2次電池を作製し、各評価を行った。実施例6のラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度は2Hを示した。剥離試験は、剥離試験は、100/100を示した。
実施例7では、ハードコート層の厚さが5μmのラミネート外装体を用い、リチウムイオン2次電池を作製し、各評価を行った。実施例7のラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度は2Hを示した。剥離試験は、剥離試験は、100/100を示した。
実施例8では、ハードコート層の厚さが0.5μmのラミネート外装体を用い、リチ海オン2次電池を作製し、各評価を行った。その際の、ラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度はHを示した。剥離試験は、剥離試験は、100/100を示した。
実施例9では、実施例5でのラミネート外装体2枚を用い、一方を6mmの深さに絞り加工を施した。その際、正極と負極の積層数を調整して、10Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池となるようにしした。そのほかは、実施例2と同様にリチウムイオン2次電池を作製した。10Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池を得た。同様にして、リチウムイオン2次電池を1000個作製した際の外観不良率は、1.0%であった。40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、83%であった。結果を表1に示す。
実施例10では、実施例6でのラミネート外装体を2枚を用いた他は、実施例9と同様にして、10Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池を得た。同様にして、リチウムイオン2次電池を1000個作製した際の外観不良率は、2.0%であった。40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、90%であった。結果を表1に示す。
実施例11では、実施例7でのラミネート外装体を2枚用いた他は、実施例9と同様にして、10Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池を得た。同様にして、リチウムイオン2次電池を1000個作製した際のリチウムイオン電池を1000個作製した際の外観不良率は、4.0%であった。40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、88%であった。結果を表1に示す。
実施例12では、実施例8でのラミネート外装体を2枚用いた他は、実施例9と同様にして10Ahの電気容量のリチウムイオン2次電池を得た。同様にして、リチウムイオン2次電池を1000個作製した際の外観不良率は、6.0%であった。40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、83%であった。結果を表1に示す。
実施例13では、ハードコート層を塗布する際2度塗りすることで、パターニングを行った。そのほかの点は、実施例1と同様にして、ラミネート外装体を作製した。その後、得られたラミネート外装体を6mmの深さに絞り加工を施した。その際の、ハードコート層の厚さは、主面では平均15μm、立ち上がり部では平均10μmであった。
実施例14では、実施例13と同様にして、ハードコート層を塗布する際2度塗りすることで、パターニングを行ったほかは、実施例1と同様にして、ラミネート外装体を作製した。その後、得られたラミネート外装体を6mmの深さに絞り加工を施した際の、ハードコート層の厚さは、主面では平均10μm、立ち上がり部では平均5μmであった。
実施例15では、実施例1と同様にハードコート層(厚さ30μm)を金属層の外側に有するラミネート外装体を作製した。また、非水電解液を用いた電気化学素子として電気二重層キャパシタを例にとり長期信頼性試験を行った。
次に、電気二重層キャパシタの活物質として全比表面積が、2000m2/g程度の活性炭を用意し、導電助剤およびバインダーと混合して塗料を作製した。混合した塗料をドクターブレード法にて、集電箔(電解エッチングアルミニウム箔(20μm))上に塗布し電極を得た。
作製したこの電気二重層キャパシタを40℃、75%の環境下にて、4.5Vの電圧を印加し続け、一か月後のちに1kHzでのインピーダンスを測定した。100個の電気二重層キャパシタを試験した際に、インピーダンスが初期値と比較して、200%以下となる電気二重層キャパシタを合格すると、合格率は、85%であった。
比較例1では、外側から、ナイロン層(30μm)/アルミニウム層(30μm)/ポリプロピレン樹脂層(30μm)からなる、アルミラミネート外装体上に、文献1の樹脂をナイロン層上へ塗布し、3μm程度の最外層を有するラミネート外装体を得た。その他は、実施例1と同様に評価を行った。その際の、ラミネート外装体のハードコート層側の鉛筆硬度はHBをしめした。剥離試験は85/100を示した。
比較例2では、比較例1のラミネート外装体を2枚用い、一方を6mmの深さの絞り加工を施したこと以外は、実施例9と同様にして、電池容量10Ahのリチウムイオン2次電池を作製した。このリチウムイオン2次電池を1000個作製した時の外観不良率は、40%であった。また、40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、50%であった。結果を表1に示す。
比較例3では、外側から、ポリエチレンテレフタレート層(30μm)/アルミニウム層(30μm)/ポリプロピレン樹脂層(30μm)からなる、アルミラミネート外装体を用いた。その際の、ラミネート外装体の最外層の鉛筆硬度はHBを示した。剥離試験は、評価時にラミネート外装体が破れてしまい評価できなかった。
比較例4では、比較例3のラミネート外装体を2枚用意し、一方を6mmの深さの絞り加工を施したこと以外、実施例9と同様にして、電池容量10Ahのリチウムイオン2次電池を作製した。このリチウムイオン2次電池を1000個作製した時の外観不良率は、50%であった。また、40℃、75%の環境下にて充放電サイクル試験の合格率は、40%であった。結果を表1に示す。「−」の表示は未測定の意味である。
比較例5では、比較例3のたラミネート外装体を2枚用意し、一方を3mmの深さの絞り加工を施したほかは、実施例15と同様にして450Fの電気二重層キャパシタを作製した。
Claims (5)
- 正極と、負極と、セパレータと、非水電解液とからなる蓄電要素と、前記蓄電要素を封入するラミネート外装体とからなり、前記ラミネート外装体は金属層及び前記金属層の外部にポリエチレンテレフタレート層とハードコート層を有することを特徴とする非水電解液を用いた電気化学素子。
- 前記ラミネート外装体は絞り加工が施されていることを特徴とする、請求項1に記載の非水電解液を用いた電気化学素子。
- 前記ラミネート外装体の主面及び立ち上がり部における前記ハードコート層の厚みが0.5μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項2に記載の非水電解液を用いた電気化学素子。
- 前記ラミネート外装体の絞り深さが5mm以上であることを特徴とする請求項2または3に記載の非水電解液を用いた電気化学素子。
- 前記ラミネート外装体の前記立ち上がり部の前記ハードコート層の膜厚が、前記ラミネート外装体の前記主面の前記ハードコート層の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の非水電解液を用いた電気化学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013178851A JP2015049952A (ja) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | 非水電解液を用いた電気化学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013178851A JP2015049952A (ja) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | 非水電解液を用いた電気化学素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015049952A true JP2015049952A (ja) | 2015-03-16 |
Family
ID=52699833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013178851A Pending JP2015049952A (ja) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | 非水電解液を用いた電気化学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015049952A (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6182662A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toppan Printing Co Ltd | 偏平型非水電解液電池 |
JP2002056823A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器 |
JP2003346740A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-05 | Takanoha Sangyo Kk | 電池パック及びその製造方法 |
JP2010194759A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nippon Steel Materials Co Ltd | 蓄電デバイス容器用樹脂被覆ステンレス鋼箔 |
WO2012033133A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 凸版印刷株式会社 | リチウムイオン電池用外装材 |
US20120115019A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Energy storage module |
WO2013069698A1 (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | 凸版印刷株式会社 | 蓄電デバイス用外装材 |
-
2013
- 2013-08-30 JP JP2013178851A patent/JP2015049952A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6182662A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toppan Printing Co Ltd | 偏平型非水電解液電池 |
JP2002056823A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器 |
JP2003346740A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-05 | Takanoha Sangyo Kk | 電池パック及びその製造方法 |
JP2010194759A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nippon Steel Materials Co Ltd | 蓄電デバイス容器用樹脂被覆ステンレス鋼箔 |
WO2012033133A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 凸版印刷株式会社 | リチウムイオン電池用外装材 |
US20120115019A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Energy storage module |
WO2013069698A1 (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | 凸版印刷株式会社 | 蓄電デバイス用外装材 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI496335B (zh) | 階梯狀結構之電池單元 | |
TWI591875B (zh) | 用於薄膜電池之電芯 | |
JP3527858B2 (ja) | 電 池 | |
CN104054208B (zh) | 非水电解质二次电池的制造方法 | |
JP2018133175A (ja) | ラミネート全固体電池の製造方法 | |
KR102143558B1 (ko) | 전극 조립체 및 그 제조방법 | |
JP2010212167A (ja) | 集電箔、電池、車両、電池使用機器及び集電箔の製造方法 | |
KR102256599B1 (ko) | 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법 | |
JP6435614B2 (ja) | 電気化学デバイス | |
KR102265847B1 (ko) | 활성화된 전지셀의 가스 제거 장치 | |
CN104620407A (zh) | 袋型二次电池及其制备方法 | |
CN110429239A (zh) | 一种软包装锂离子电池极片的组装方法及极片层叠结构 | |
JP6404577B2 (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
JP2019175778A (ja) | バイポーラ電池ユニット及びバイポーラ電池 | |
KR101811473B1 (ko) | 방수층이 코팅된 파우치형 이차전지 및 그 제조 방법 | |
JP5623073B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2010272210A (ja) | 全固体二次電池の製造方法 | |
WO2012127991A1 (ja) | 蓄電デバイス | |
JP6598933B2 (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
US20120099245A1 (en) | Lithium ion capacitor and manufacturing method of lithium ion capacitor | |
CN109286045B (zh) | 一种锂离子电池及其制作方法和用途 | |
CN102938322A (zh) | 超级电容电池及其制备方法 | |
CN103560010A (zh) | 电化学电容器 | |
JP2015049952A (ja) | 非水電解液を用いた電気化学素子 | |
JP2008244378A (ja) | 蓄電デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170620 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171212 |