锂二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂二次电池。详细而言，涉及能够应用于车辆搭载用电源的锂二次电 池。
【背景技术】
[0002] 锂二次电池的重量轻且可得到高能量密度，因此优选用作个人计算机和便携终端 等所谓的便携电源或车辆驱动用电源。特别是作为电动汽车、混合动力汽车等车辆的驱动 用高输出电源的重要性高。在这种锂二次电池中，通过作为电荷载体的锂离子（Li离子） 在正负电极间往来而进行充放电。但是例如，在负极的正极非相对部（例如负极端面），存 在Li离子被不可逆地固定的倾向，因此如果Li离子向上述正极非相对部移动，则由于应该 有助于充放电的Li离子被不可逆地固定而存在电池容量劣化的顾虑。作为公开了限制如 上所述的Li离子移动的技术的文献可列举专利文献1。另外专利文献2中，提出了通过将 负极端面用热熔树脂被覆，来抑制来自负极端面的微片的脱落。
[0003] 先行技术文献
[0004] 专利文献1 :日本国专利申请公开第2009-188037号公报
[0005] 专利文献2 :日本国专利申请公开第2012-014886号公报
【发明内容】
[0006] 本发明涉及锂二次电池的改良，其目的在于提供一种能够提高或维持循环特性等 电池特性，并且抑制高温保存时的容量劣化的锂二次电池。
[0007] 为了实现上述目的，通过本发明，提供一种具备包含正极活性物质层的正极、和包 含负极活性物质层的负极的锂二次电池。在该锂二次电池中，所述正极活性物质层与所述 负极活性物质层被配置为彼此相对。另外，所述负极活性物质层具有区域A，所述区域A包 含没有与所述正极活性物质层相对的正极非相对部。此外，所述区域A包含负极活性物质、 热熔融性粘结剂、和感温性增粘剂。并且，所述热熔融性粘结剂的熔点和所述感温性增粘剂 的凝胶化温度全都在45°C?100°C的范围内。
[0008] 根据该构成，感温性增粘剂发挥作用以抑制高温保存时的容量劣化。另外，通过使 正极非相对部包含感温性增粘剂，能够将电池特性维持在高水平，同时高效地抑制高温保 存时的容量劣化。另外，热熔融性粘结剂也发挥作用以抑制高温保存时的容量劣化。由此， 高温保存时的容量劣化被高效地抑制。另外，热熔融性粘结剂的密合性优异，因此通过与感 温性增粘剂并用来良好地体现上述密合性，发挥作用以提高或维持电池特性。此外，认为通 过将热熔融性粘结剂与感温性增粘剂组合使用，在电池特性的提高或维持、以及高温保存 时的容量劣化抑制的观点上，热熔融性粘结剂与感温性增粘剂成为良好的配置。由此，能够 实现在没有将热熔融性粘结剂与感温性增粘剂并用的情况下无法实现的效果、即能够提高 或维持循环特性等电池特性，同时高效地抑制高温保存时的容量劣化的效果。
[0009] 再者，在本说明书中所谓「热熔融性粘结剂」，是指具有下述性质的粘结剂：其在 常温下为固体，如果通过加热等使其上升到规定温度则熔融。另外，在本说明书中所谓「感 温性增粘剂」，可被定义为具有下述性质的增粘剂：其在常温下不显示增粘作用，但如果通 过加热等而使其上升到规定温度，则能够使包含该增粘剂的组合物（例如，含有浓度1?5 质量％的感温性增粘剂的水分散液或水溶液）的粘度上升。另外，在本说明书中的「感温性 增粘剂的凝胶化温度」，可以采用示差扫描热量计（DSC)来求得。作为DSC的测定样品，使 用含有规定浓度（例如1?5质量％)的感温性增粘剂的水分散液或水溶液即可。
[0010] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，在将所述热熔融性粘结剂的熔点设为 x°c，并将所述感温性增粘剂的凝胶化温度设为rc时，该热熔融性粘结剂的熔点rc与该 感温性增粘剂的凝胶化温度rc满足|X-Y| <30的关系。认为通过这样构成，热熔融性粘 结剂的熔融与感温性增粘剂带来的凝胶化在近似的温度范围体现，因此在上述温度范围相 互作用，热熔融性粘结剂与感温性增粘剂在负极活性物质层内容易变为良好的配置。由此， 高温保存时的容量劣化被进一步抑制。另外，能够实现电池特性（例如循环特性）的进一 步提尚。
[0011] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，在将所述热熔融性粘结剂的熔点设为 x°c，并将所述感温性增粘剂的凝胶化温度设为rc时，所述热熔融性粘结剂的熔点rc与 所述感温性增粘剂的凝胶化温度rc满足X多Y的关系。由此，认为与热熔融性粘结剂的熔 融同时地，或者在该熔融之前体现感温性增粘剂带来的凝胶化，变得容易控制热熔融性粘 结剂的配置。其结果，认为在高温保存时的容量维持和电池特性的观点上，热熔融性粘结剂 与感温性增粘剂被很好地配置。
[0012] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，所述热熔融性粘结剂的熔点为70°C? 90°C。认为在这样的温度范围具有熔点的热熔融性粘结剂的配置，在负极活性物质层的正 极非相对部与上述感温性增粘剂并用，由此从高温保存时的容量维持和电池特性的提高、 维持的观点来看容易变得更合适。另外，在上述的温度范围具有熔点的热熔融性粘结剂能 够作为被用于负极活性物质层的粘结剂发挥优异的性能（密合性）。
[0013] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，所述感温性增粘剂为多糖类。另外，所述 感温性增粘剂优选为凝胶多糖（curdlan)。
[0014] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，所述热熔融性粘结剂的平均粒径低于 0,1 ym。通过使用这样的粒径小的热熔融性粘结剂，高温保存时的容量劣化可被更好地抑 制。
[0015] 在此公开的锂二次电池的一优选方式中，所述热熔融性粘结剂的密度为I. 2g/cm3 以下。认为即使是这样使用轻量的粘结剂的构成，通过配合感温性增粘剂，负极活性物质层 的正极非相对部中热熔融性粘结剂也会容易进行良好的配置。
[0016] 在此公开的锂二次电池在高温保存时的容量劣化被抑制。另外，能够提高或维持 循环特性等的电池特性。因此，有效利用该特征，能够很好地作为混合动力汽车（HV)、插入 式混合动力汽车（PHV)、电动汽车（EV)等那样的车辆的驱动电源等的二次电池利用。根据 本发明，可提供搭载了在此公开的任一种锂二次电池（可为多个电池连接了的电池组的形 态）的车辆。
【附图说明】
[0017] 图1是示意地表示一实施方式涉及的锂二次电池的外形的立体图。
[0018] 图2是图1的II-II线的截面图。
[0019] 图3是示意地表示将一实施方式涉及的电极体卷绕而制作的状态的立体图。
[0020] 图4是将图3的IV-IV线的截面放大表示的图。
[0021] 图5是图4的正极片和负极片抽出并示意地表示的截面图。
[0022] 图6是与图5对应的、将负极活性物质层的另一构成例示意地表示的截面图。
[0023] 图7是将用于形成负极活性物质层的模的一例示意地表示的立体图。
[0024] 图8是将具备一实施方式涉及的锂二次电池的车辆（汽车）示意地表示的侧面 图。
【具体实施方式】
[0025] 以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。再者，各图中的尺寸关系（长 度、宽度、厚度等）并不反映实际的尺寸关系。另外，在本说明书中特别涉及的事项以外的、 本发明的实施所必需的事项（例如，具备正极和负极的电极体的构成和制法、隔板、非水电 解质（非水电解液）的构成和制法、电池（壳体）的形状等电池的构建涉及的一般技术等）， 可以基于该领域的现有技术，作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明能够基于本 说明书所公开的内容和该领域的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对于发挥相同作 用的部件和部位附带相同的标记进行说明，重复的说明有时省略或简化。
[0026] 以下，对锂二次电池涉及的优选实施方式进行说明。再者，本说明书中所谓「二次 电池」，一般是指能够反复进行充放电的电池，除了锂二次电池等的蓄电池（即化学电池） 以外，还包含双电层电容器等的电容器（即物理电池）。另外，在本说明书中所谓「锂二次 电池」，是指利用Li离子作为电解质离子，通过与正负极间的Li离子相伴的电荷移动来实 现充放电的二次电池。只要在此限度中，例如将Li离子以外的金属离子（例如钠离子）作 为电荷载体并用的二次电池也可包含在本说明书中的「锂二次电池」中。一般被称为锂离 子二次电池的电池，是本说明书中的锂二次电池所包含的典型例。
[0027] 如图1和图2所示，锂二次电池100具备角型（方形）箱状的电池壳体10、和收纳 在电池壳体10内的卷绕电极体20。电池壳体10在上表面具有开口部12。该开口部12在 将卷绕电极体20从开口部12收纳到电池壳体10内之后，由盖体14封闭。在电池壳体10 内还收纳有非水电解质（非水电解液）25。在盖体14设置有外部连接用的外部正极端子 38和外部负极端子48,这些端子38、48的一部分在盖体14的表面侧突出。另外，外部正极 端子38的一部分在电池壳体10内部与内部正极端子37连接，夕卜部负极端子48的一部在 电池壳体10内部与内部负极端子47连接。
[0028] 如图3所示，卷绕电极体20具备长片状的正极（正极片）30、和长片状的负极（负 极片）40。正极片30具备长的形状的正极集电体32、和在其至少一方的表面（典型的是两 面）形成的正极活性物质层34。负极片40具备长的形状的负极集电体42、和在其至少一 方的表面（典型的是两面）形成的负极活性物质层44。卷绕电极体20还具备长片状的2 枚隔板（隔板片）50A、50B。正极片30和负极片40隔着2枚隔板片50A、50B层叠，以正极 片30、隔板片50A、负极片40、隔板片50B的顺序层叠。该层叠体通过沿长度方向卷绕而形 成卷绕体，进而将该卷绕体从侧面方向按压压扁由此以扁平形状成形。再者，电极体不限定 于卷绕电极体。可以根据电池的形状、使用目的，适当采用例如层压型等适当的形状、构成。
[0029] 在卷绕电极体20的宽度方向（与卷绕方向正交的方向）的中心部，形成有在正极 集电体32表面形成的正极活性物质层34、和在负极集电体42表面形成的负极活性物质层 44重叠并紧密层叠了的部分。另外，在正极片30的宽度方向的一方的端部，设置有未形成 正极活性物质层34而使正极集电体32露出的部分（正极活性物质层非形成部36)。该正 极活性物质层非形成部36成为从隔板片50A、50B和负极片40伸出的状态。即，在卷绕电 极体20的宽度方向的一端，形成有正极集电体32的正极活性物质层非形成部36重叠了的 正极集电体层叠部35。另外，在卷绕电极体20的宽度方向的另一端，与上述一端的正极片 30的情况同样地，形成有负极集电体42的负极活性物质层非形成部46重叠了的负极集电 体层叠部45。正极集电体层叠部35,其中间部分聚拢，采用焊接等的手段与内部正极端子 37电连接。同样地，负极集电体层叠部45也与内部负极端子47电连接。
[0030] 如图4所示，负极活性物质层