JP2015519710A - リチウム二次電池用負極及びこれを含むリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
前記無地部に接合されている、前記負極集電体より金属酸化物に対する反応性又は還元性が高い金属部材を含む二次電池用負極を提供する。
前記金属集電体のうち一部が突出された状態で活物質がコーティングされていない多数の正極無地部及び負極無地部(正極タブ及び負極タブ)、
前記負極無地部に接合されて外装材の内側に位置する金属部材、及び
前記正極及び負極無地部にそれぞれ電気的に連結されて外装材の外部に突出された正極リード及び負極リードを含む二次電池を提供する。
負極集電体、
前記負極集電体上にコーティングされた負極活物質、及び
前記負極集電体の一部分が一側に突出された状態で負極活物質がコーティングされない無地部(負極タブ)を含む負極において、
前記無地部に接合されている、前記負極集電体より金属酸化物に対する反応性や還元性の高い金属部材を含む二次電池用負極を提供する。
金属集電体の少なくとも一面にそれぞれの活物質をコーティングしてなされる正極及び負極と分離膜を巻取りさせて形成した電極組立体;及び
前記電極組立体及び非水系電解液を収納する外装材を含む二次電池において、
前記金属集電体のうち一部が突出された状態で活物質がコーティングされていない多数の正極無地部及び負極無地部(正極タブ及び負極タブ)、
前記負極無地部に接合されて外装材の内側に位置する金属部材、及び
前記正極及び負極無地部にそれぞれ電気的に連結されて外装材の外部に突出された正極リードと負極リードを含む二次電池を提供する。
(実施例)
通常の正極混合物スラリーを製造した後、長いシート状のアルミニウムホイル上にコーティング、乾燥及び圧着して正極シートを製造した。通常の負極活物質を銅ホイル上にコーティング、乾燥及び圧着して負極シートを製造した。負極シートの無地部にアルミニウム金属部材をレーザー溶接した。その次に、負極、分離膜、正極、分離膜及び負極を順次積層した後、巻き取り、円筒型電池ケースに内蔵した。電池ケース内部に1MのLiPF6のカーボネート系電解液を注入して円筒型電池を製造した。
負極シートの無地部にアルミニウム金属部材を接合する工程を実施しないことを除いては、前記実施例と同一の方法を用いて円筒型電池を製造した。
実施例及び比較例で製造された二次電池の正極にCu酸化物1%を添加した後、それぞれの電池に対する低電圧不良率と内部微細短絡の発生等を測定した。実験の信頼性を高めるために、実施例及び比較例の電池を、それぞれ10個ずつ製作した。結果を下記表1に示した。
13 電極組立体
15 絶縁フィルム
17 正極リード
19 負極リード
23 金属部材
25 負極集電体と金属部材の接合部分
Claims (11)
- 負極集電体上にコーティングされた負極活物質、及び
前記負極集電体の一部分が一側に突出された状態で負極活物質がコーティングされない無地部(負極タブ)を含む負極において、
前記無地部に接合されている、前記負極集電体より金属酸化物に対する反応性や還元性が高い金属部材を含むことを特徴とする二次電池用負極。 - 前記負極集電体にはステンレス鋼;アルミニウム;銅;ニッケル;チタン;焼成炭素;又はカーボン、ニッケル、チタン又は銀で表面処理されたアルミニウム又はステンレス鋼を含むことを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材が、アルミニウム、金、銀、白金及びこれらの合金からなる群から選ばれた単一物又は2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材が、一部分が前記無地部の一側に点接触されるか、又は無地部全面を覆うように形成することを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材が、レーザー、超音波又は抵抗溶接方法を用いて接合して形成することを特徴とする請求項1又は4に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材が、前記負極集電体と段差なく接合して形成することを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材が、四角形又は楕円形のシート状部材又は板状部材であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極。
- 前記金属部材の厚さが0.001から5mmであり、長さが0.1から10mmであることを特徴とする請求項7に記載の二次電池用負極。
- 請求項1に記載の二次電池用負極を含むことを特徴とする二次電池。
- 前記二次電池が、
金属集電体の少なくとも一面にそれぞれの活物質をコーティングしてなる正極及び負極と分離膜とを巻き取って形成した電極組立体;及び
前記電極組立体及び非水系電解液を収納する外装材を含む二次電池において、
前記金属集電体のうち一部が突出された状態で活物質がコーティングされていない多数の正極無地部及び負極無地部(正極タブ及び負極タブ)、
前記負極無地部に接合されて外装材の内側に位置する金属部材、及び
前記正極及び負極無地部にそれぞれ電気的に連結されて外装材の外部に突出された正極リード及び負極リードを含むことを特徴とする請求項9に記載の二次電池。 - 前記非水系電解液は、エチレンカーボネート(EC)及びプロピレンカーボネート(PC)を含む環状カーボネート;
ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート及びガンマブチロラクトン(GBL)からなる群から選ばれた単一物又は2種以上の混合物であることを特徴とする請求項10に記載の二次電池。
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