JP4987944B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る非水電解質二次電池の断面図である。
次に、上述のリチウムイオン二次電池100の作製方法の一例について説明する。
次に、上述のリチウムイオン二次電池100を用いた補充用非水電解質の注入動作について説明する。
図5に示すように、補給部400は、副収容室109と収容体101の外側とを連通するように、副収容室109を区画する収容体101の部分に形成された補給口部401と、該補給口部401を着脱自在に閉塞する補給口用栓体402とを有することができる。この構成により、副収容室109内に、補充用の非水電解質を注入することができるため、リチウムイオン二次電池100の寿命を延ばすことができる。ただし、補給部400は図5の構成に限られず、副収容室109への非水電解質の補給を可能とする構成であればよい。
1.正極の作製
活物質であるLiFePO490重量部、導電材であるアセチレンブラック5重量部および結着剤であるポリフッ化ビニリデン5重量部を混合し、溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンを適宜加えて各材料を分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、厚さ20μmのアルミニウム集電体の両面に均一に塗布して乾燥させた。そして、乾燥させたアルミニウム集電体をロールプレスで圧縮し、縦140mm×横250mmに切断することにより板状の正極103を32枚作製した。正極103の厚さは230μmであった。そして、それぞれの正極103にアルミニウム集電リードを溶接した。
活物質である天然黒鉛90重量部および結着剤であるポリフッ化ビニリデン10重量部を混合し、溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンを適宜加えて各材料を分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、厚さ16μmの銅集電体にの両面に均一に塗布して乾燥させた。そして、乾燥させた銅集電体をロールプレスで圧縮し、縦142mm×横255mmに切断することにより板状の負極105を33枚作製した。負極105の厚さは146μmであった。そして、それぞれの負極105にニッケル集電リードを溶接した。
厚さ25ミクロンの微多孔性ポリエチレンフィルムを、縦145mm×横255mmに切断してセパレータ104を64枚作製した。
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを、容積比30:70となるように混合し、この混合液にLiPF6の濃度が1mol/LとなるようにLiPF6を溶解させた非水電解質106を250ml調製した。
作製した正極103、セパレータ104、負極105のそれぞれ全てをこの順に、かつ最外層が負極105となるように積層された積層体を、底面が開放された収容室102に収容させた。そして、上述の従来の収容方法に従って、収容室102の底面を構成する部材と収容体101とをレーザ溶接させることによって、底面に正極端子および負極端子を有する収容室102を区画する収容体101を形成した。その後、200mlの非水電解質106を、副開口部112および開口部108を介して収容室102内に注入して、図3(a)に示されるような、発電部107を収容した収容室102と空の副収容室109とを有する収容体101を作製した。
作製したリチウムイオン二次電池100の初期電池性能を測定したところ、公称電圧は3.2Vであり、内部抵抗は3mΩであった。また、雰囲気温度25℃の条件下で、10A/3.8Vの定電流/定電圧で6時間充電し、10Aで2.25Vまで放電した際の放電容量は50Ahであった。
作製したリチウムイオン二次電池100を用い、雰囲気温度25℃の条件下で、上記放電容量測定の際の充放電条件と同様の条件下にてサイクル試験をおこなった。サイクル数が1500回のときに、放電容量が初期放電容量の70%を下回った。
1.補充動作
放電容量が初期放電容量の70%を下回ったリチウムイオン二次電池100において、栓体110を移動させることにより開口部108を開放し、副収容室109に収容されていた30mlの非水電解質111を開口部108を介して収容室102内へ注入した。これにより、発電部107に30mlの非水電解質111が補充された。補充完了後、栓体110を元の位置に戻して開口部108を閉塞した。
上述のようにして非水電解質を補充したリチウムイオン二次電池100を常温で24時間放置した後、25℃の雰囲気温度で、上記放電容量測定の際の充放電条件と同様の条件のサイクル試験を2回おこなった。そして、リチウムイオン二次電池20の放電容量を上記の方法で測定したところ、補充後の放電容量は47Ahで、1サイクル目の94%にまで回復していることがわかった。
Claims (8)
- 正極、負極、セパレータ、および非水電解質を有する発電部を収容する収容室、前記収容室と連通する開口部、および前記開口部を介して前記収容室と連通し、補充用の非水電解質を収容するための副収容室を有する収容体と、
前記収容体の外側から前記開口部への着脱が自在となるように構成されている栓体と、を備える非水電解質二次電池。 - 前記副収容室を区画する前記収容体の部分に、前記副収容室と前記収容体の外部とを連通させる副開口部が形成されており、
前記栓体の一部が前記開口部に着脱自在に嵌合され、前記栓体の他の一部が前記副開口部を貫通して前記収容体の外側に露出している、請求項1に記載の非水電解質二次電池。 - 前記開口部と前記副開口部が対向する、請求項1または2に記載の非水電解質二次電池。
- 前記開口部を区画する前記収容体の部分と前記栓体とが螺着している、請求項1から3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記副開口部を区画する前記収容体の部分と前記栓体とが螺着している、請求項2から4のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記副収容室を区画する前記収容体の部分に、前記収容体の外側から前記副収容室に補充用の非水電解質を注入するための補給部が形成されている、請求項1から5のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記補給部は、前記副収容室と連通して前記副収容室と前記収容体の外側とを連通させる補給口部と、前記補給口部に着脱自在に嵌合する補給口用栓体とを有する請求項6に記載の非水電解質二次電池。
- 前記補給口部を区画する前記収容体の部分と前記補給用栓体とが螺着している、請求項7に記載の非水電解質二次電池。
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