【抜粋記事】Liイオン2次電池に製造革新、樹脂で電極構造や集電体を実現

日経テクノロジーオンライン
Liイオン2次電池に製造革新、樹脂で電極構造や集電体を実現

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三洋化成工業が商業化を検討していることを明らかにした新型Liイオン2次電池


従来のLiイオン2次電池は、金属箔に電極材をスラリーにして塗布し、乾燥、加圧する工程によって電極構造を形成している。これに対して、新型Liイオン2次電池は、電極構造体および集電体、セパレーターのすべてを樹脂で構成できるのが最大の特徴




三洋化成工業では、ウエアラブル機器や定置用大型蓄電システムといった用途での商業化を狙っている


電極構造のカギとなるのは「コア-シェル型電極材料」



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コア-シェル型の電極構造を実現

電解液を含浸させた正・負極の電極材はゲル状で供給することが可能なため、集電体に電極材を塗布することで、電極を形成できてしまう


こうして形成した正極・負極間にセパレーターを介したものが、新型Liイオン2次電池の基本的な単セルとなる



Sanyo-kasei_LiB_image2.png
セルの構造体をすべて樹脂に

電極材の形成時に高温・高圧にする必要がないため、電極の集電体には従来のような金属箔(Al箔、Cu箔)ではなく、フィルム状の導電性樹脂を用いる


新型電池では、電解液を含んだゲル状の正極の電極材を集電体に充填し、セパレーターを配置した後、同じくゲル状の負極の電極材を充填するだけで、基本的なセルを製造できる


新型電池は、基本のセルを順に積層すれば、電池モジュール内で直列接続となって高電圧化できる、いわゆる「バイポーラ型」の電池を実現できる



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積層すれば直列接続のバイポーラ型に

折り曲げや釘刺し、衝撃、切断による温度上昇は起こらず、爆発・発火しない。金属箔に比べて電気抵抗が高い樹脂集電体を採用することで実現


折り曲げや釘刺しなど、集電体同士の接触が起こった場合は集電体の断面方向に向かって電流が流れるが、その場合は電気抵抗が大きく、大電流が流れにくい



Sanyo-kasei_LiB_image4.png
最終形状は従来と同様に

興味深いのは、数多くの特許を日産自動車と共同で出願していること



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