JP2019091675A - リチウムイオン電池用ガス吸収材 - Google Patents
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Abstract
Description
してガスなどを発生することがなく、リチウムイオン電池の異常時などに発生するメタンガスを吸収するのに好適なリチウムイオン電池用ガス吸収材を提供することを目的とする。
原材料となる炭素系多孔質材(ヤシガラ活性炭、ペレット)をロータリーキルン式の炉内に収容し、炉内を窒素ガス雰囲気として800℃まで加熱した。炉内が800℃になったことを確認したら炭酸ガスを導入し、120分間処理を行った。処理後の炭素系多孔質材を、平均粒径が2.5μm以下となるように破砕・分級して実施例1のリチウムイオン電池用ガス吸収材を得た。
このリチウムイオン電池用ガス吸収材10gを露点温度−40℃のドライルームに保持した際の水分濃度を測定した結果を図2に示す。また、比較のためにゼオライト系多孔質材からなるリチウムイオン電池用ガス吸収材(比較例1)を同様にドライルームに保持した際の水分濃度を測定した結果を図2にあわせて示す。
[電解液との反応性の確認試験]
窒素パージした100mLの密閉容器内で実施例1で用いたリチウムイオン電池用ガス吸収材1gを市販の電解液(LiPF6を1mol/L溶解した電解液(エチレンカーボネート(EC):ジメチルカーボネート(DMC):エチルメチルカーボネート(EMC)=2:4:4の体積比で混合したもの)16mLに投入し、発生する炭酸ガス濃度の増加量を測定した。結果を図4に示す。また、比較のためにリチウムイオン電池用ガス吸収材を投入しない状態での炭酸ガス濃度の増加量を測定した(参考例1、参考例2)。結果を図4にあわせて示す。
炭酸ガスによる賦活化処理を行っていない2種類の炭素系多孔質材(比較例2及び比較例3)を用いて、実施例2と同様に電解液に投入して、電解液との反応性の確認試験を行った。結果を図4にあわせて示す。なお、炭素系多孔質材としては、平均粒径25μm、細孔径4.5Å以上の細孔の細孔容積が0.38mL/gの活性炭(比較例2)と、平均粒径25μm、細孔径4.5Å以上の細孔の細孔容積が0.40mL/gの活性炭(比較例3)とを用意した。
[メタンガス吸収能の確認試験]
実施例1で用いたリチウムイオン電池用ガス吸収材0.2gのメタンガス吸着量をマイクロトラック・ベル(株)製「BELSORP−maxII」(商品名)により測定した。結果を図5に示す。また、比較のために、ゼオライト系多孔質材からなるリチウムイオン電池用ガス吸収材(比較例4)のメタンガス吸着量を同様に測定した。結果を図5にあわせて示す。
[充放電サイクル試験]
試験用リチウムイオン電池の材料として以下のものを用意した。
フラットセル:宝泉社製、電極面積約2cm2(Φ16mm)
正極;正極材に実施例1で用いたリチウムイオン電池用ガス吸収材を2重量%添加したもの
負極;天然黒鉛
セパレータ;PPセパレータ、厚さ20μm
電解液;エチレンカーボネート(EC):エチルメチルカーボネート(EMC)=3:7の混合液にVC1重量%、LiPF6を1mmol/L溶解したもの
実施例4において、正極にリチウムイオン電池用ガス吸収材を添加しなかった以外は同様にして試験用のリチウムイオン電池材料を作製した。
[高温保管試験]
実施例4で製造した試験用リチウムイオン電池を85℃で7時間保管した後の電池内部のガス発生量(ガス体積増加量)を測定した。結果を図7に示す。
比較例5で製造した試験用リチウムイオン電池を85℃で7時間保管した後の電池内部のガス発生量(ガス体積増加量)を測定した。結果を図7にあわせて示す。
2 負極端子
3 電池ケース(筐体)
10 電極体
11 正極集電体
12 正極用電極板
13 負極集電体
14 負極用電極板
15 セパレータ
E リチウムイオン電池
Claims (6)
- リチウムイオン電池内に設けられるガス吸収材であって、メタンガス吸収能を有する炭素系多孔質材からなる、リチウムイオン電池用ガス吸収材。
- 前記炭素系多孔質材が炭酸ガス吸収能を有する、請求項1に記載のリチウムイオン電池用ガス吸収材。
- 前記炭素系多孔質材において、細孔径4.5Å以上の細孔の細孔容積が0.3mL/g以下である、請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池用ガス吸収材。
- 前記炭素系多孔質材が、炭酸ガス、窒素又はアルゴンガスにより賦活処理を行ったものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用ガス吸収材。
- 前記炭素系多孔質材が、5μm以下の粒径に微粉末化したものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用ガス吸収材。
- 前記炭素系多孔質材が、水分含有率を1重量%以下に調整したものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用ガス吸収材。
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| CN114430085B (zh) * | 2022-01-30 | 2023-10-20 | 中国科学技术大学 | 一种面向火星探测的锂-火星气电池包 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003036850A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
| JP2003151558A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| WO2011135818A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
| US20130088129A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Thermo Electron Led Gmbh | Laboratory Climatic Cabinet Having Improved Interior Humidification |
| JP2017183080A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社クレハ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003036850A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
| JP2003151558A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| WO2011135818A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
| US20130088129A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Thermo Electron Led Gmbh | Laboratory Climatic Cabinet Having Improved Interior Humidification |
| JP2017183080A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社クレハ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 荒川 正文: "粒度測定入門", 粉体工学会誌, vol. 17, no. 6, JPN6022013317, 10 June 1980 (1980-06-10), JP, pages 299 - 307, ISSN: 0005026302 * |
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