JP4918243B2 - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
Nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP4918243B2 JP4918243B2 JP2005294120A JP2005294120A JP4918243B2 JP 4918243 B2 JP4918243 B2 JP 4918243B2 JP 2005294120 A JP2005294120 A JP 2005294120A JP 2005294120 A JP2005294120 A JP 2005294120A JP 4918243 B2 JP4918243 B2 JP 4918243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- mixture layer
- electrode plate
- binder
- peripheral surface
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は、両面に合剤層を有する巻回された正極板を含む発電要素を備える非水電解質二次電池に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery including a power generation element including a wound positive electrode plate having a mixture layer on both sides.
リチウムイオン電池などの非水電解質二次電池は、両面に合剤層を有する正極板と負極板とがセパレータを介して扁平状に巻回された発電要素をケースに収納している。その際、巻回によって合剤層に亀裂などが生じる場合があるため、正極板の両面のうちの内周側の第1面(以下、内周面という)の合剤層に含まれる結着剤の弾性率を、内周面の裏側の第2面(以下、外周面という)の合剤層に含まれる結着剤の弾性率よりも高くした電池が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、内周面側の弾性率が外周面側の弾性率よりも高い場合、内周面側の方が外周面側よりも曲折し難くなり、合剤が塗布された集電体に内周側から大きな負荷が加わるという問題がある。図2は巻回時の正極板を模式的に示す断面図である。正極板3は、集電体3aの内周面3b及び外周面3cに夫々合剤が塗布されている。正極板3を扁平状に巻回した場合、曲折部では、内周側の合剤層から外周側(図2の矢印A)に力が加わる。そして、この力は、内周側の弾性率が外周側よりも高い場合は大きく、集電体3aを突き破る場合もある。このように集電体3aが突き破られるなどして正極板3が破断した場合、電池容量が低下するという問題がある。
However, when the elastic modulus on the inner peripheral surface side is higher than the elastic modulus on the outer peripheral surface side, the inner peripheral surface side is less likely to bend than the outer peripheral surface side, and the current collector is coated with the current collector. There is a problem that a large load is applied from the side. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the positive electrode plate during winding. In the
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、正極板の両面のうち内周側の第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びが、前記第1面の裏側で、外周側の第2面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びよりも大きく、かつ400%以上であることにより、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くなり、正極板の破断を抑制することができる非水電解質二次電池を提供することを他の目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, The tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer of the 1st surface of the inner peripheral side among both surfaces of a positive electrode plate is the back side of the said 1st surface. Thus, the tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer on the second surface on the outer peripheral side is greater than 400% and the flexibility of the mixture layer on the first surface is sufficiently high. Another object is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of suppressing breakage of the positive electrode plate.
また、本発明は、前記第1面の合剤層がフッ素系高分子共重合体を含むことにより、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くなり、正極板の破断を抑制することができる非水電解質二次電池を提供することを他の目的とする。 Further, according to the present invention, since the mixture layer on the first surface includes a fluorine-based polymer copolymer, the flexibility of the mixture layer on the first surface becomes sufficiently high, and the breakage of the positive electrode plate is suppressed. Another object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery that can be used.
また、本発明は、前記第2面の合剤層がポリフッ化ビニリデンを含むことにより、第2面の合剤層の膨潤率が小さくなり、発電要素の膨れを抑制することができる非水電解質二次電池を提供することを他の目的とする。 Further, the present invention provides a non-aqueous electrolyte in which the mixture layer on the second surface contains polyvinylidene fluoride, so that the swelling rate of the mixture layer on the second surface is reduced and swelling of the power generation element can be suppressed. Another object is to provide a secondary battery.
また、本発明は、前記第1面の合剤層の充填密度が前記外周面の合剤層の充填密度よりも小さいことにより、正極板の破断を抑制することができる非水電解質二次電池を提供す
ることを他の目的とする。
In addition, the present invention provides a nonaqueous electrolyte secondary battery capable of suppressing breakage of the positive electrode plate when the packing density of the mixture layer on the first surface is smaller than the packing density of the mixture layer on the outer peripheral surface. For other purposes.
また、本発明は、前記第1面の合剤層の充填密度が3.4g/cm3 以上であっても、正極板の破断を抑制することができる非水電解質二次電池を提供することを他の目的とする。 The present invention also provides a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of suppressing the breakage of the positive electrode plate even when the packing density of the mixture layer on the first surface is 3.4 g / cm 3 or more. For other purposes.
第1発明に係る非水電解質二次電池は、両面に、結着剤を含む合剤層を有し、巻回された正極板を含む発電要素を備える非水電解質二次電池において、前記正極板の両面のうち内周側の第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びは、前記第1面の裏側で、外周側の第2面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びよりも大きく、かつ400%以上であることを特徴とする。 A non-aqueous electrolyte secondary battery according to a first aspect of the present invention is the non-aqueous electrolyte secondary battery having a mixture layer containing a binder on both sides and a power generation element including a wound positive electrode plate. The tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer on the first surface on the inner circumference side of both surfaces of the plate is the binder contained in the mixture layer on the second surface on the outer circumference side on the back side of the first surface. It is larger than the tensile fracture elongation of the adhesive and is 400% or more.
第2発明に係る非水電解質二次電池は、第1発明において、前記第1面の合剤層は、フッ素系高分子共重合体を含むことを特徴とする。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the mixture layer on the first surface includes a fluorine-based polymer copolymer.
第3発明に係る非水電解質二次電池は、第1又は第2発明において、前記第2面の合剤層は、ポリフッ化ビニリデンを含むことを特徴とする。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the mixture layer on the second surface contains polyvinylidene fluoride.
第4発明に係る非水電解質二次電池は、第1乃至第3発明の何れかにおいて、前記第1面の合剤層の充填密度は、前記第2面の合剤層の充填密度よりも小さいことを特徴とする。 In the nonaqueous electrolyte secondary battery according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the packing density of the mixture layer on the first surface is higher than the packing density of the mixture layer on the second surface. It is small.
第5発明に係る非水電解質二次電池は、第1乃至第4発明の何れかにおいて、前記第1面の合剤層の充填密度は3.4g/cm3 以上であることを特徴とする。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects, the packing density of the mixture layer on the first surface is 3.4 g / cm 3 or more. .
第1発明においては、前記第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びが前記第2面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びよりも大きいので、第2面の合剤層よりも第1面の合剤層の柔軟性が高くなり、正極板の曲折部において、内周側の合剤層から外周側へ加わる力を低減し、正極板の破断を抑制することができる。ここで、合剤(結着剤)の柔軟性は、引張破壊伸びと相関がある。 In the first invention, since the tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer on the first surface is larger than the tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer on the second surface, Flexibility of the first surface mixture layer is higher than that of the surface mixture layer, and at the bent portion of the positive electrode plate, the force applied from the inner periphery side mixture layer to the outer periphery side is reduced, and the positive electrode plate is broken. Can be suppressed. Here, the flexibility of the mixture (binder) has a correlation with the tensile elongation at break.
そして、本発明においては、前記第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びが400%以上であるので、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くなり、正極板の破断を抑制することができる。前記第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びが400%よりも小さい場合は、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くならず、正極板に破断が生じる場合がある。 In the present invention, since the tensile fracture elongation of the binder contained in the first layer mixture layer is 400% or more, the flexibility of the first layer mixture layer is sufficiently high, and the positive electrode The breakage of the plate can be suppressed. When the tensile fracture elongation of the binder contained in the first layer mixture layer is less than 400%, the flexibility of the first layer mixture layer is not sufficiently high, and the positive electrode plate is broken. There is a case.
第2発明においては、前記第1面の合剤層がフッ素系高分子共重合体を含んでおり、フッ素系高分子共重合体は柔軟性が高い(引張破壊伸びが大きい)ので、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くなり、正極板の破断を抑制することができる。 In the second invention, the mixture layer on the first surface contains a fluorine-based polymer copolymer, and the fluorine-based polymer copolymer has high flexibility (high tensile fracture elongation). The flexibility of the surface mixture layer is sufficiently high, and the breakage of the positive electrode plate can be suppressed.
第3発明においては、前記第2面の合剤層がポリフッ化ビニリデンを含んでおり、ポリフッ化ビニリデンは膨張率が小さいので、発電要素の膨れを抑制することができる。よって、例えば高温環境下での電池膨れを抑制することができる。 In the third aspect of the invention, the mixture layer on the second surface contains polyvinylidene fluoride, and the expansion coefficient of polyvinylidene fluoride is small, so that swelling of the power generation element can be suppressed. Therefore, for example, battery swelling under a high temperature environment can be suppressed.
第4発明においては、前記第1面の合剤層の充填密度が前記第2面の合剤層の充填密度よりも小さいため、第1面の合剤層の柔軟性を第2面の合剤層の柔軟性よりも高くして、正極板の破断を抑制することができる。 In the fourth aspect of the invention, since the packing density of the mixture layer on the first surface is smaller than the packing density of the mixture layer on the second surface, the flexibility of the mixture layer on the first surface is reduced. The breakage of the positive electrode plate can be suppressed by making it higher than the flexibility of the agent layer.
第5発明においては、前記第1面の合剤層の充填密度が3.4g/cm3 以上の場合、柔軟性が低下して正極板の切断が生じ易くなるが、上述したように、第1面の合剤層の柔軟性を第2面の合剤層の柔軟性よりも高くして、正極板の破断を抑制することができる。 In the fifth invention, when the packing density of the mixture layer on the first surface is 3.4 g / cm 3 or more, the flexibility is lowered and the positive electrode plate is easily cut. The flexibility of the one-sided mixture layer can be made higher than the flexibility of the second-sided mixture layer, and the breakage of the positive electrode plate can be suppressed.
第1、第4、第5発明によれば、正極板の曲折部において、内周側の合剤層から外周側へ加わる力を低減し、合剤が塗布された集電体の破断を抑制することができる。正極板の破断を抑制して電池容量を向上させることができる。 According to the first, fourth, and fifth inventions, in the bent portion of the positive electrode plate, the force applied from the inner peripheral side mixture layer to the outer peripheral side is reduced, and the breakage of the current collector coated with the mixture is suppressed. can do. The battery capacity can be improved by suppressing breakage of the positive electrode plate.
第1、第2発明によれば、第1面の合剤層の柔軟性が十分に高くなり、正極板の破断を
抑制することができる。
According to the 1st and 2nd invention, the softness | flexibility of the mixture layer of a 1st surface becomes high enough, and can fracture | rupture a positive electrode plate.
第3発明によれば、第2面の合剤層の膨潤率が小さくなり、発電要素の膨れを抑制する
ことができる。よって、高温環境下での電池膨れを抑制することができる。
According to the third aspect of the invention, the swelling rate of the mixture layer on the second surface is reduced, and swelling of the power generation element can be suppressed. Therefore, battery swelling under a high temperature environment can be suppressed.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施例1)
図1は、本発明に係る非水電解質二次電池の概略断面図である。非水電解質二次電池(以下、電池と略す)1は、アルミ集電体に正極合剤を塗布してなる正極板3及び銅集電体に負極合剤を塗布してなる負極板4がセパレータ5を介して扁平状に巻回された発電要素2と、非水電解液とを電池ケース6に収納してなる幅30mm、高さ42mm、厚さ5mmのものである。電池ケース6には、安全弁8を設けた電池蓋7がレーザー溶接によって取り付けられ、正極端子9は正極リード10を介して正極板3と接続され、負極板4は電池ケース6の内面と接触により電気的に接続されている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. A nonaqueous electrolyte secondary battery (hereinafter abbreviated as a battery) 1 includes a
正極板3は、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2 )95重量%と、結着剤として引張破壊伸びが400%のフッ化ビニリデン及びヘキサフルオロプロピレンの共重合体(P(VDF−HFP)、フッ素系高分子共重合体)3重量%、又は、結着剤として引張破壊伸びが250%のポリフッ化ビニリデン(PVDF)3重量%と、導電剤としてアセチレンブラック2重量%とを混合してなる正極合剤に、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を加えてペースト状に調整した後、これを厚さ20μmのアルミニウム箔集電体に塗布、乾燥することによって製作した。
The
ただし、発電要素2は正極板3を負極板4よりも内側にして巻回しており、正極合剤は、正極板3の表裏の2面のうち、巻回の内周面(第1面)の方は結着剤として引張破壊伸びが400%のP(VDF−HFP)を用い、外周面(第2面)の方は結着剤として引張破壊伸びが250%のPVDFを用いている。すなわち、正極板3の内周面の正極合剤と外周面の正極合剤とは結着剤が異なる。また、正極板3の内周面の正極合剤層の充填密度は、外周面の正極合剤層の充填密度よりも小さく、内周面の正極合剤層の充填密度は3.4g/cm3 以上である。
However, the
ここで、引張破壊伸びは、ASTM D638に則り測定している。より詳しくは、23℃で調整された厚さ2.0mm±0.4mmのシートから、打抜刃を用いてV号(タイプV)ダンベル(試験片)を作製する。その後、25℃に調温された室内にて、初期長40mm、試験速度50mm/minにて測定を行う。測定は5つの試験片で行い、平均値を求める。 Here, the tensile fracture elongation is measured in accordance with ASTM D638. More specifically, a No. V (type V) dumbbell (test piece) is produced from a 2.0 mm ± 0.4 mm thick sheet adjusted at 23 ° C. using a punching blade. Then, the measurement is performed at an initial length of 40 mm and a test speed of 50 mm / min in a room adjusted to 25 ° C. The measurement is performed with five test pieces, and an average value is obtained.
負極板4は、グラファイト(黒鉛)90重量%と、結着剤としてPVDF10重量%とを混合してなる負極合剤に、NMPを加えてペースト状に調整した後、これを厚さ10μmの銅箔集電体両面に塗布、乾燥することによって製作した。 The negative electrode plate 4 was prepared by adding NMP to a negative electrode mixture obtained by mixing 90% by weight of graphite (graphite) and 10% by weight of PVDF as a binder, and then adjusting the paste to a 10 μm thick copper. It was manufactured by applying and drying on both sides of the foil current collector.
セパレータ5には、ポリエチレン微多孔膜を用い、また、電解液には、エチレンカーボネート及びジエチルカーボネートの体積比5:5の混合溶媒にLiPF6 を1mol/1溶解させた電解液を用いた。
A polyethylene microporous membrane was used for the
(実施例2)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のフッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレンの共重合体(P(VDF−TFE)、フッ素系高分子共重合体)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Example 2)
As a binder on the inner peripheral surface of the
(実施例3)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが470%のフッ化ビニリデン及びクロロトリフルオロエチレンの共重合体(P(VDF−CTFE)、フッ素系高分子共重合体)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Example 3)
As a binder on the inner peripheral surface of the
(実施例4)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが480%のフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、及びヘキサフルオロプロピレンの共重合体(P(VDF−TFE−HFP)、フッ素系高分子共重合体)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
Example 4
As a binder for the inner peripheral surface of the
(比較例1)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが250%のPVDFを用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが250%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 1)
The PVDF having a tensile fracture elongation of 250% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例2)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが420%のP(VDF−HFP)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 2)
PVDF with a tensile fracture elongation of 280% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例3)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが420%のP(VDF−HFP)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが420%のP(VDF−HFP)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 3)
P (VDF-HFP) having a tensile fracture elongation of 420% is used as a binder on the inner peripheral surface of the
(比較例4)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のP(VDF−TFE)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 4)
PVDF with a tensile fracture elongation of 280% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例5)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のP(VDF−TFE)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のP(VDF−TFE)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 5)
P (VDF-TFE) having a tensile fracture elongation of 440% is used as a binder on the inner peripheral surface of the
(比較例6)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが470%のP(VDF−CTFE)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 6)
PVDF with a tensile fracture elongation of 280% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例7)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが480%のP(VDF−TFE−HFP)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 7)
PVDF having a tensile fracture elongation of 280% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例8)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが480%のP(VDF−TFE−HFP)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが480%のP(VDF−TFE−HFP)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 8)
P (VDF-TFE-HFP) having a tensile fracture elongation of 480% is used as a binder on the inner peripheral surface of the
(比較例9)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが420%のP(VDF−HFP)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のP(VDF−TFE)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 9)
P (VDF-HFP) having a tensile fracture elongation of 420% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例10)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが440%のP(VDF−TFE)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが480%のP(VDF−TFE−HFP)を用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 10)
P (VDF-TFE) having a tensile fracture elongation of 440% is used as a binder on the inner peripheral surface of the
(比較例11)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが350%のP(VDF−HFP)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 11)
P (VDF-HFP) with a tensile fracture elongation of 350% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
(比較例12)
正極板3の内周面の結着剤として引張破壊伸びが370%のP(VDF−TFE)を用い、外周面の結着剤として引張破壊伸びが280%のPVDFを用い、それ以外は実施例1と同様の電池を作製した。
(Comparative Example 12)
P (VDF-TFE) with a tensile fracture elongation of 370% is used as the binder on the inner peripheral surface of the
上述した各実施例及び各比較例の電池について、正極板3の柔軟性を調べた。また、初期放電容量と、高温環境下で放置した後の放電容量を測定した。正極板3の柔軟性は、正極板3を内側にして巻回された発電要素2において、折り曲げられる角度がもっとも大きい最内周部の正極板3の切断(亀裂)の有無を確認した。試験数は、各実施例及び各比較例に対して夫々10個とし、亀裂なし(○)、1〜2個に亀裂あり(△)、3個以上に亀裂あり(×、切断不良)とみなした。
The flexibility of the
初期放電容量は、室温(20℃)の雰囲気下において、充電電流680mA、充電電圧4.20Vの定電流定電圧で2.5時間充電した後、放電電流680mA、終止電圧2.75Vの条件で放電を行って測定した。なお、試験数は、各実施例及び各比較例に対して夫々3個とし、3個の平均値を求めた。また、高温環境放置後の放電容量は、初期放電容量の測定を終えた電池を、室温下において充電電流680mA、充電電圧4.20Vの定電流定電圧で2.5時間充電した後、80℃の恒温槽内に48h静置し、その後25℃において680mAの定電流で終止電圧2.75Vまで放電を行って測定した。そして、初期放電容量(室温)に対する高温環境放置後の放電容量(室温)の比(%)を算出し、算出した比を保持率とし、この保持率で高温環境放置特性を評価(○+、○、△、×の4段階)した。試験結果を表1に示す。 The initial discharge capacity is as follows: in a room temperature (20 ° C.) atmosphere, after charging for 2.5 hours at a constant current and a constant voltage of a charging current of 680 mA and a charging voltage of 4.20 V, a discharge current of 680 mA and a final voltage of 2.75 V It measured by discharging. The number of tests was 3 for each example and each comparative example, and the average value of 3 was determined. In addition, the discharge capacity after being left in a high temperature environment is 80 ° C. after charging the battery whose initial discharge capacity has been measured with a constant current and a constant voltage of 680 mA and a charge voltage of 4.20 V at room temperature for 2.5 hours. The sample was allowed to stand for 48 hours in a constant temperature bath and then discharged at 25 ° C. with a constant current of 680 mA to a final voltage of 2.75 V. Then, the ratio (%) of the discharge capacity (room temperature) after leaving the high temperature environment with respect to the initial discharge capacity (room temperature) is calculated, and the calculated ratio is set as the retention rate, and the high temperature environment storage characteristics are evaluated with this retention rate (O ○, Δ, ×). The test results are shown in Table 1.
表1に示すように、正極板3の内周面の結着剤にPVDFを用いた比較例1,2,4,6,7は、PVDFの引張破壊伸びが小さく、柔軟性が低いため、従来(図2)と同様に内周面(3b)側から集電体(3a)に大きな力が加わり、正極板3の全て(10個)に切断が生じている(表の×印)。また、正極板に切断が生じているため、初期放電容量が小さくなっている。一方、正極板3の内周面の結着剤にフッ素系高分子共重合体を用いた他の比較例及び実施例は、PVDFよりも引張破壊伸びが大きく、柔軟性が高いため、内周面(3b)側から集電体(3a)に加わる力は小さく、正極板3に切断は生じていない(表の○印)、又は、比較例11及び12のように破断が生じている正極板は僅か(2個以下)である(表の△印)。よって、正極板3の内周面の結着剤として、引張破壊伸びが大きいフッ素系高分子共重合体を用いることが好ましい。比較例11及び12に示すように、正極板3の内周面の結着剤にフッ素系高分子共重合体を用いた場合であっても、引張破壊伸びが400%よりも小さいと僅かに正極板3の切断が生じるため、引張破壊伸びは400%以上にする。
As shown in Table 1, Comparative Examples 1, 2, 4, 6, and 7 using PVDF as the binder on the inner peripheral surface of the
また、比較例3、9に示すように、正極板3の内周面の結着剤にフッ素系高分子共重合体を用いても、外周面の結着剤にフッ素系高分子共重合体を用いた場合は、両面の柔軟性が高いために、発電要素2の膨れが大きくなり、高温放置特性が低下する。一方、実施例1〜4に示すように、正極板3の内周面の結着剤にフッ素系高分子共重合体を用い、外周面の結着剤にPVDFを用いた場合は、外周面側の柔軟性が内周面側よりも低くなり、発電要素2の膨れが抑制され、高温放置特性は良好である。正極板3の内周面の正極合剤にフッ素系高分子共重合体を用い、外周にPVDFを用いた場合、正極板3の切断は生じず、しかも高温放置特性も良好である。なお、上述した本発明の効果は、正極合剤の充填密度が高い(例えば3.4g/cm3 以上の)場合により顕著に表れる。
Further, as shown in Comparative Examples 3 and 9, even when a fluorine-based polymer copolymer is used as the binder on the inner peripheral surface of the
1 非水電解質二次電池
2 発電要素
3 正極板
4 負極板
5 セパレータ
6 電池ケース
7 電池蓋
8 安全弁
9 正極端子
10 正極リード
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記正極板の両面のうち内周側の第1面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びは、前記第1面の裏側で、外周側の第2面の合剤層に含まれる結着剤の引張破壊伸びよりも大きく、かつ400%以上であることを特徴とする非水電解質二次電池。 In a non-aqueous electrolyte secondary battery having a mixture layer containing a binder on both sides and a power generation element including a wound positive electrode plate,
The tensile fracture elongation of the binder contained in the mixture layer on the first surface on the inner circumference side of both surfaces of the positive electrode plate is contained in the mixture layer on the second surface on the outer circumference side on the back side of the first surface. non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized by being much larger than the tensile break elongation of the binder, and is 400% or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005294120A JP4918243B2 (en) | 2005-10-06 | 2005-10-06 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005294120A JP4918243B2 (en) | 2005-10-06 | 2005-10-06 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007103263A JP2007103263A (en) | 2007-04-19 |
JP2007103263A5 JP2007103263A5 (en) | 2008-07-10 |
JP4918243B2 true JP4918243B2 (en) | 2012-04-18 |
Family
ID=38029997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005294120A Expired - Fee Related JP4918243B2 (en) | 2005-10-06 | 2005-10-06 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4918243B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5372881B2 (en) * | 2010-09-28 | 2013-12-18 | 株式会社日立製作所 | Lithium secondary battery having a stress relaxation layer |
JP5733244B2 (en) * | 2012-03-15 | 2015-06-10 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device, secondary battery and vehicle |
JP6052574B2 (en) | 2012-05-16 | 2016-12-27 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device and method for manufacturing power storage device |
KR101580648B1 (en) * | 2013-05-13 | 2015-12-30 | 주식회사 엘지화학 | Electrode assembly and secondary battery having the same |
JP6571330B2 (en) * | 2014-12-26 | 2019-09-04 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | Positive electrode active material layer for secondary battery, winding element, and secondary battery |
JP7432850B2 (en) | 2018-04-25 | 2024-02-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Positive electrode and secondary battery |
WO2021166925A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | 三洋電機株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries |
KR20220059995A (en) * | 2020-11-02 | 2022-05-11 | 삼성전자주식회사 | Battery and electronic device including battery |
WO2023140103A1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | パナソニックエナジ-株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09161838A (en) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Toray Ind Inc | Battery |
JPH09161768A (en) * | 1995-12-14 | 1997-06-20 | Toray Ind Inc | Battery |
JP2002222651A (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Gs-Melcotec Co Ltd | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP2005174833A (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
2005
- 2005-10-06 JP JP2005294120A patent/JP4918243B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007103263A (en) | 2007-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4519796B2 (en) | Square lithium secondary battery | |
JP4920423B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
US9136556B2 (en) | Electrode assembly of novel structure and process for preparation of the same | |
JP2006120462A (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
WO2006106771A1 (en) | Cylindrical lithium secondary battery | |
JP2011181441A (en) | Cylinder type nonaqueous electrolyte battery | |
JP5325227B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery electrode plate, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2020181636A (en) | Secondary cell | |
TW201108491A (en) | Prismatic storage battery or cell with flexible recessed portion | |
JP4918243B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2013131381A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP5412853B2 (en) | Method for producing positive electrode of lithium secondary battery, positive electrode and lithium secondary battery | |
JP4839117B2 (en) | Cylindrical lithium secondary battery | |
JP4942249B2 (en) | Method for producing lithium ion secondary battery | |
JP4649862B2 (en) | Lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof | |
JPH1173943A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3508455B2 (en) | Negative electrode plate for lithium ion battery and method for producing the same | |
JP2006139968A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2006313736A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2003109574A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005056743A (en) | Positive electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary batteries | |
JP5086644B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP3539564B2 (en) | Polymer electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001023643A (en) | Polymer lithium secondary battery | |
JP2005174833A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080523 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20110405 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110520 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120130 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |