JP2021086663A - リチウムイオン二次電池及び該リチウムイオン二次電池の容量回復方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記正極端子及び上記負極端子のいずれかの端子は、上記正極端子又は上記負極端子と絶縁された状態の併設端子を併設しており、上記併設端子には、リチウムイオン供給極が接続されていることを特徴とする。
充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、上記併設端子を介して上記リチウムイオン供給極と上記正極又は負極とを接続し、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを上記正極、上記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とする。
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、上記正極、上記負極又は上記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池であって、
上記正極端子及び上記負極端子のいずれかの端子は、上記正極端子又は上記負極端子と絶縁された状態の併設端子を併設しており、上記併設端子には、リチウムイオン供給極に接続されていることを特徴とする。
図1に示すように、本発明のリチウムイオン二次電池10は、正極端子11tと配線11aを介して接続された正極11及び負極端子13tと配線13aを介して接続された負極13と、電解液15と、正極11、負極13又は電解液15にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極17と、ケース19と、正極11、負極13及びリチウムイオン供給極17が直接接触し短絡することを防ぎつつ、電解液やリチウムイオン等を通過させる役割を有するセパレータ14とを含んで構成されている。
リチウムイオン供給極から正極又は負極に流れる電流は、正極及び負極間を流れる電流に比べると極めて小さいので、図3に示すように、この同軸ケーブル30では、正極端子11t又は負極端子13tと接続された配線31bの一隅に絶縁樹脂36を介して併設端子17tと接続された断面積の小さな配線37bを併設してもよい。
リチウムイオン供給極の構成は特に限定されるものではないが、例えば、リチウム金属、リチウムアルミニウム等のリチウム合金、ステンレス鋼板やアルミニウム板等を集電板とし、活物質としてシリコン、チタン酸リチウム、オリビン酸鉄、Li3V2(PO4)3、LixV2O3等のリチウム元素と一種又は二種以上の遷移金属元素とを含むリチウム含有化合物を集電板に塗布したもの、黒鉛にリチウムイオンをプレドープしたもの等が挙げられる。
また、これらの金属酸化物に、アルミニウム、鉄、リン、チタン、ケイ素、鉛、錫、インジウム、ビスマス、銀、バリウム、カルシウム、水銀、パラジウム、白金、テルル、ジルコニウム、亜鉛、ランタン等により一部置換した材料も使用することができる。特に、LiαNiβCoγAlδO2(1≦α≦2、β+γ+δ=1、β≧0.7、γ≦0.2)又はLiαNiβCoγMnδO2(1≦α≦1.2、β+γ+δ=1、β≧0.6、γ≦0.2)が好ましい。正極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、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)等の鎖状カーボネート類、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類、γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、1,2−ジエトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)等の鎖状エーテル類、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル類、ジメチルスルホキシド、1,3−ジオキソラン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテル、1,3−プロパンスルトン、アニソール、N−メチルピロリドン、フッ素化カルボン酸エステル等の非プロトン性有機溶媒等があげられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
金属塩として、リチウム塩を用いる場合、リチウム塩としては、LiPF6、LiAsF6、LiAlCl4、LiClO4、LiBF4、LiSbF6、LiCF3SO3、LiC4F9CO3、LiC(CF3SO2)2、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiB10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウム、LiBr、LiI、LiSCN、LiCl、イミド類等があげられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、上記併設端子を上記リチウムイオン供給極と上記正極又は負極とを接続し、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを上記正極、上記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とする。
11 正極
11a、11b、13a、13b、17a、17b 配線
11t 正極端子
13 負極
13t 負極端子
14 セパレータ
15 電解液
16、36 絶縁樹脂
17 リチウムイオン供給極
17t 併設端子
19 ケース
20、30 同軸ケーブル
31b、37b 配線
Claims (4)
- 正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、前記正極、前記負極又は前記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極端子及び前記負極端子のいずれかの端子は、前記正極端子又は前記負極端子と絶縁された状態の併設端子を併設しており、
前記併設端子には、リチウムイオン供給極が接続されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - リチウムイオン二次電池には、同軸ケーブル配線が配設されており、
前記正極端子又は前記負極端子は、前記同軸ケーブル配線の外側の配線と接続され、前記同軸ケーブル配線の内部の配線は、併設端子と接続されていることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。 - 前記併設端子の配線部分の断面積(SP)と、前記併設端子と併設される前記正極端子又は前記負極端子の配線部分の断面積(SE)との比(SP/SE)は、0.01〜10%である請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載されたリチウムイオン二次電池の容量回復方法であって、
充放電前又は前記充放電の期間内の所定時期に、前記併設端子を介して前記リチウムイオン供給極と前記正極又は負極とを接続し、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを前記正極、前記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とするリチウムイオン二次電池の容量回復方法。
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