非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具备非水电解质的二次电池（非水电解质二次电池）。详细地讲，涉及 能够应用于车辆搭载用电源的非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002] 锂离子二次电池等非水电解液二次电池，作为车辆搭载用电源或个人电脑、便携 终端等的电源，其重要性不断提高。特别是锂离子二次电池由于重量轻且可得到高能量密 度，因此作为电动车、混合动力车等车辆的驱动用高输出电源的重要性高。作为涉及非水电 解质二次电池的技术文献可例示专利文献1~5。
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献1 :日本专利申请公开2010-033869号公报
[0005] 专利文献2 :日本专利申请公开2000-195556号公报
[0006] 专利文献3 :日本专利申请公开2001-035482号公报
[0007] 专利文献4 :日本专利申请公开平10-050298号公报
[0008] 专利文献5 :日本专利申请公开2011-124058号公报
【发明内容】
[0009] 这种非水电解质二次电池，通过电荷载体（在锂离子二次电池中为锂离子）在正 极活性物质与负极活性物质之间来往而进行充放电。作为非水电解质二次电池的代表性结 构的一例，可举出具有正极和负极的结构，所述正极具备包含正极活性物质的正极活性物 质层，所述负极具备包含负极活性物质的负极活性物质层。其中，配置于片状的集电体上的 正极活性物质层与负极活性物质层相对配置的结构，从高输出性能、快速充电性能的观点 出发是有利的，因此优选。另外，作为谋求二次电池的高输出化的方法之一，可举出降低负 极活性物质层的密度的方法。认为这是由于以下原因等造成的，即如果降低负极活性物质 层的密度，则可使负极活性物质层内的电荷载体的移动容易性提高，来自于该负极活性物 质层的电荷载体释放性能提尚。
[0010] 然而，有时会观察到以下现象：如果将在负极活性物质层的一部分包含没有与正 极活性物质层相对的非相对区域的形态的二次电池，在一定程度充电了的状态下保存，则 保存后的放电容量降低。作为发生该现象的主要原因之一，认为是负极活性物质层中的电 荷载体在保存中从与正极活性物质层的相对区域向非相对区域移动。该现象在负极活性物 质层的端部特别容易发生。移动到非相对区域的电荷载体，与相对区域的电荷载体相比难 以从负极活性物质释放，因此在规定的放电条件（例如放电速率）下可利用的电荷载体的 量有时会有降低倾向。另外，上述电荷载体的移动诱发局部的过充电状态，由此有时正极活 性物质中所含的金属成分会作为与电荷载体不同的金属离子（例如锰离子）溶出。溶出了 的金属离子，例如向负极扩散，可通过与负极或其附近的电荷载体的反应等而析出。与上述 金属离子反应了的电荷载体被不可逆地固定，变得不能有助于充放电。如果保存中的温度 增高，则负极活性物质层中的电荷载体变得容易移动，因此由保存导致的放电容量的降低 有更容易发生的倾向。例如车辆驱动用电源那样，设想在已充电的状态下长期和/或在高 温的条件下保持的可能性、并且面向要求高输出功率的用途的非水电解质二次电池，抑制 由保存导致的容量降低是特别重要的。
[0011] 本发明涉及非水电解质二次电池的改良，其目的是提供由保存导致的容量劣化得 到抑制的非水电解质二次电池。
[0012] 为达成上述目的，根据本发明，提供具备包含正极片和负极片的电极体的非水电 解质二次电池。所述正极片包含正极集电片和配置于该正极集电片上的正极活性物质层。 所述负极片包含负极集电片和配置于该负极集电片上的负极活性物质层。所述正极片和所 述负极片被配置为所述正极活性物质层与所述负极活性物质层彼此相对。另外，在所述负 极活性物质层中，包含与所述正极活性物质层相对的相对区域N f、和没有与所述正极活性 物质层相对的非相对区域Nnf。并且，在所述非相对区域Nnf中，包含与所述相对区域N F相比 密度高的高密度部Nm。上述非水电解质二次电池可以是例如锂离子二次电池等锂二次电 池。
[0013] 根据该结构，上述高密度部Nhd能够作为在负极活性物质层之中电荷载体的移动 速度、吸藏速度相对缓慢的区域发挥作用。由此，电荷载体向非相对区域Nnf的移动得到抑 制，可抑制由保存导致的容量劣化。例如，能够防止或抑制局部的过充电状态的发生，所述 局部的过充电状态是为了补充移动到非相对区域N nf的电荷载体，使规定以上的电荷载体 从正极活性物质层向负极移动而产生的。另外，高密度部Nhd的密度和相对区域密度， 能够分别独立控制。因此，也能够一边通过在非相对区域N nf设置高密度部N HD来抑制由保 存导致的容量劣化，一边降低相对区域乂的密度而谋求高输出化。即，根据上述结构，在负 极活性物质层的整体的密度均匀的结构中仅靠调整该密度而无法实现的效果，例如以高水 平使高输出化和抑制由保存导致的容量劣化并存的效果可被实现。
[0014] 在此公开的技术的一优选方式中，所述非相对区域Nnf包含配置于负极集电片的 向外的面上的外侧向外区域NSott，所述负极集电片在位于所述电极体中最外侧的所述正极 活性物质层的外侧。并且，所述外侧向外区域NS ot包含所述高密度部Nm。所述高密度部 Nm优选配置于所述外侧向外区域NS OTT的至少外缘部。
[0015] 非相对区域Nnf之中，外侧向外区域NS _特别容易成为难以释放电荷载体的地方。 根据上述方式，通过该外侧向外区域NSott包含高密度部Nhd，可抑制电荷载体向该外侧向外 区域NS tm的移动。由此能够效率良好地抑制由保存导致的容量劣化。认为从相对区域Nf 的电荷载体、正极活性物质溶出的金属离子，主要从外侧向外区域NSott的外缘部进入该区 域NSqut。因此，通过在外侧向外区域NS qut的至少外缘部配置高密度部N HD，能够有效地抑制 由保存导致的容量劣化。
[0016] 在此公开的技术的一优选方式中，所述非相对区域Nnf包含剩余区域Ne，所述剩余 区域乂是该区域Nnf与所述相对区域N 比向外部扩展的区域。并且，该剩余区域N E包含 所述高密度部Nhd。
[0017] 上述剩余区域Ne不仅限于该区域心，设置有该区域乂的负极集电片的相反侧的对 应区域也成为剩余区域Ne ( 即非相对区域Nnf)。因此，在该剩余区域Ne配置高密度部N m会 容易形成该高密度部Nhd，因此优选。例如，在负极集电片上形成负极活性物质层后，将该负 极物质层在厚度方向上压缩而形成高密度部Nm的情况下，能够形成高密度部Nhd而不用超 出必要地压缩相对区域Nf。
[0018] 在此公开的技术的一优选方式中，所述非相对区域Nnf包含外侧向外剩余区域 NSqute。即，该区域NSqute是配置于负极集电片的向外的面上并向所述相对区域N ?的外部扩 展的区域，所述负极集电片在位于所述电极体中最外侧的所述正极活性物质层的外侧。并 且，该外侧向外剩余区域NS tote包含所述高密度部Nhd。根据该方式，可实现将高密度部Nhd 设置于外侧向外区域NSott的效果和设置于剩余区域Ne的效果这两者。外侧向外剩余区域 NSqute典型地配置于外侧向外区域NS _的外缘部。由此，可进一步实现将高密度部Nhd设置 于向外区域NSqut的外缘部的效果。
[0019] 在此公开的技术的一优选方式中，所述高密度部Nm设置于所述负极片的外缘部。 在该外缘部，所述负极活性物质层设置在所述负极集电片的两面直到该负极集电片的端 缘。在该方式的非水电解质二次电池中，例如图5所示，配置于负极集电片的一侧的面Sl 上的负极活性物质层Nl的端部Em、与配置于该负极集电片的另一侧的面S2上的负极活性 物质层N2的端部E n2，在上述端缘相互接近。因此，在电池的保存中等，在负极活性物质层 Nl的端部Eni与负极活性物质层N2的端部En2之间容易发生电荷载体的移动。因此，应用 在此公开的结构抑制上述电荷载体的移动的意义重大。特别是，上述端缘位于在电极体的 最外侧的所述正极活性物质层的外侧，上述面Sl为向外的面，上述面S2为向内的面的情况 下，容易发生从端部E n2向端部Em的电荷载体的移动。因此，应用在此公开的技术特别有意 义。
[0020] 在此公开的技术的一优选方式中，所述非相对区域Nnf包含向所述相对区域N 4勺 外部扩展的剩余区域Ne，该剩余区域Ne包含沿着所述相对区域^的近位端延伸的线状的高 密度部Nhd。
[0021] 在此，相对区域Nf的近位端是指该相对区域Nf的外端之中，与包含高密度部N hd的 非相对区域Nnf接近的一侧的端部。上述相对区域N ^勺近位端，典型地，和该相对区域NF与 包含上述高密度部Nhd的非相对区域N NF的边界一致。
[0022] 根据该方式，通过以横穿从相对区域Nf的近位端向剩余区域Ne的电荷载体的移动 路径的方式配置线状的高密度部N hd，能够有效地抑制从相对区域Nf向剩余区域N E的电荷 载体的移动。上述线状的高密度部Nhd，优选配置为上述近位端的延伸方向与高密度部N hd的 延伸方向所成角度低于45度（优选低于30度，例如低于15度）。例如，相对区域Nf的近 位端与高密度部N hd可平行延伸地配置。
[0023] 上述剩余区域Ne可以包含多条沿着所述相对区域Nf的近位端延伸的线状的高密 度部N m，也可以仅包含1条。在包含多条线状的高密度部Nm的方式中，这些区域Nhd优选 彼此平行地形成。在此公开的技术，例如，在包含多条彼此平行的线状的高密度部N hd、且这 些高密度部Nhd被配置为与相对区域N ^勺近位端平行地延伸的方式中，可很好地实施。
[0024] 所述高密度部Nm，例如，可以是向所述负极集电片赋予负极活性物质层形成用组 合物并使其干燥后，局部地按压其干燥物而形成的。根据该方式，通过对上述干燥物之中与 高密度部N hd对应的区域施加局部的按压力，可容易地制作以期望的配置形成有期望密度 的高密度部Nhd的负极片。
[0025] 在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，所述正极片和所述负极片都是 长的形状。并且，所述电极体是所述正极片和所述负极片重叠并在长度方向上卷绕的方式 的卷绕型电极体。在此公开的技术，在具备这样的卷绕型电极体的非水电解质二次电池 (例如锂离子二次电池）的形态下，可很好地实施。
[0026] 在此公开的非水电解质二次电池，高温保存时的容量劣化得到抑制，并且具有适 合于高输出化的结构。因此，有效利用该特征，可作为混合动力车（HV)、插入式混合动力车 (PHV)、电动车（EV)等之类的车辆的驱动电源等的二次电池很好地利用。因此，根据本说明 书，提供搭载了在此公开的任一种非水电解质二次电池（例如锂离子二次电池）的车辆。该 车辆可以将多个上述非水电解质二次电池以相互电连接的电池组的形态搭载。
【附图说明】
[0027] 图1是示意性地表示一实施方式涉及的非水电解质二次电池的外形的立体图。
[0028] 图2是图1的II-II线的截面图。
[0029] 图3是示意性地表示卷绕制作一实施方式涉及的电极体的状态的立体图。
[0030] 图4是放大并示意性地表示图3所示的负极片的一部分的平面图。
[0031] 图5是图3的V-V线的截面图。
[0032] 图6是图3的VI-VI线的截面图。
[0033] 图7是放大表示例3涉及的负极片的主要部分的截面图。
[0034] 图8是示意性地表示具备一实施方式涉及的非水电解质二次电池的车辆（汽车） 的侧面图。
【具体实施方式】
[0035] 以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。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，在本说明书中除了特别提及的 事项以外的、本发明的实施所需的事项，可基于该领域的现有技术作为本领域技术人员的 设计事项掌握。本发明能够基于本说明书中所公开的内容和该领域中的技术常识实施