非水电解质二次电池用正极、非水电解质二次电池以及其系统的制作方法_5

文档序号:9525836阅读:来源:国知局
4兼作正极端子。并且,在 电池盒4的底部配置有由聚乙烯薄片构成的绝缘体5,从由正极1、负极2以及隔膜3形成 的扁平状卷绕电极体6引出有分别与正极1以及负极2的一端连接的正极引线体7和负极 引线体8。此外,在对电池盒4的开口部进行封口的铝合金制的封口用盖板9上,隔着聚丙 烯制的绝缘密封垫10安装有不锈钢制的端子11,在该端子11,隔着绝缘体12安装有不锈 钢制的引线板13。
[0140] 并且,将该盖板9插入电池盒4的开口部,通过焊接两者的接合部,对电池盒4的 开口部进行封口,从而密封电池内部。此外,图1的电池中,盖板9上设置有非水电解液注 入口 14,在将密封部件插入该非水电解液注入口 14中的状态下,通过例如激光焊接等进行 焊接密封,确保电池的密封性。进而,在盖板9上设置有开裂式排气口 15,作为电池温度上 升时将内部气体排出至外部的机构。
[0141] 在该实施例1的电池中,通过将正极引线体7直接与盖板9焊接,从而电池盒4和 盖板9起到作为正极端子的作用,而通过将负极引线体8与引线板13焊接,负极引线体8 通过该引线板13而与端子11导通,从而端子11起到作为负极端子的作用,但根据电池盒 4的材质等的不同,有时其正负会颠倒。
[0142] 图2为示意地表示上述图1所示的电池的外观的立体图,该图2为了表示上述电 池为方形电池而图示,在该图1中概略地表示电池,仅图示电池的构成部件中特定的部件。 此外,图1中也未示出电极体内周侧部分的截面。
[0143] 实施例2
[0144] 除了将含锂金属氧化物仏)更改成1^附。.82〇)。.141。.。302(-次粒径为0.5以111以上 的粒子的比例为50质量%,且最大的一次粒子的粒径为2μπι)以外,与实施例1同样地操 作,制作正极,并且除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质 二次电池。
[0145] 实施例3
[0146] 除了将含锂金属氧化物心更改成1^;[。.75(:0。. 1舞。.14八1。.。102(-次粒径为0.5 4111 以上的粒子的比例为50质量%,且最大的一次粒子的粒径为2μπι)以外,与实施例1同样 地操作,制作正极,并且除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电 解质二次电池。
[0147] 实施例4
[0148] 除了将含锂金属氧化物心更改成1^;[。.78(:0。. 1舞。.1/1。.。202(-次粒径为0.5 4111 以上的粒子的比例为50质量%,且最大的一次粒子的粒径为2μπι)以外,与实施例1同样 地操作,制作正极,并且除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电 解质二次电池。
[0149] 实施例5
[0150] 除了将含锂金属氧化物心更改成1^;[。.8。(:0。.1(^11。.。 97他。.。。302 (-次粒径为0.5 4111 以上的粒子的比例为50质量%,且最大的一次粒子的粒径为2μπι)以外,与实施例1同样 地操作,制作正极,除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质 二次电池。
[0151] 实施例6
[0152] 除了将含锂金属氧化物(Α)更改成一次粒径为0.5μπι以上的粒子的比例为80质 量%,且最大的一次粒子的粒径为3μπι以外,与实施例1同样地操作,制作正极,并且除了 使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。
[0153] 实施例7
[0154] 除了将含锂金属氧化物(Α)更改成一次粒径为0. 5μπι以上的粒子的比例为100 质量%,且最大的一次粒子的粒径为4μm以外,与实施例1同样地操作,制作正极,并且除 了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。
[0155] 实施例8
[0156] 除了将含锂金属氧化物(A)更改成一次粒径为0. 5μπι以上的粒子的比例为100 质量%,且最大的一次粒子的粒径为5μm以外,与实施例1同样地操作,制作正极,并且除 了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。
[0157] 实施例9
[0158] 除了将含锂金属氧化物(A)与含锂金属氧化物(B)的混合比更改成以质量比为 5:95以外,与实施例1同样地操作,制作正极。此外,除了将负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例1同样地操作,制作负极。并且,除了使用了上述正极和上述负极以外,与实 施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。通过上述方法求出的冲压处理后的正 极合剂层的密度(实际密度)为390g/cm3,填充率为78. 4%。
[0159] 实施例10
[0160] 除了将含锂金属氧化物(A)与含锂金属氧化物(B)的混合比更改成以质量比为 40:60,将正极合剂层的厚度设为57μπι以外,与实施例1同样地操作,制作正极。此外,除 了将负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例1同样地操作,制作负极。并且,除了 使用了上述正极和上述负极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。 通过上述方法求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密度)为3. 80g/cm3,填充率为 77. 3%。
[0161] 实施例11
[0162] 除了将用于调制含正极合剂组合物的正极活性物质量设为96. 5质量份,导电助 剂量设为2质量份,粘合剂量设为1.5质量份以外,与实施例1同样地操作,制作正极。此 外,除了将负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例1同样地操作,制作负极。并且, 除了使用了上述正极和上述负极以外,与实施例1同样地制作方形非水电解质二次电池。 通过上述方法求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密度)为3. 83g/cm3,填充率为 77. 8%〇
[0163] 实施例12
[0164] 除了将用于调制含正极合剂组合物的正极活性物质量设为98. 7质量份,作为导 电助剂仅使用碳黑,将该量设为〇. 5质量份,将粘合剂量设为0. 8质量份以外,与实施例 1同样地操作,制作正极,除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水 电解质二次电池。通过上述方法求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密度)为 3. 87g/cm3,填充率为 77. 3 %。
[0165] 实施例13
[0166] 将负极活性物质即平均粒径d5。为8μπι的由碳材料被覆SiO表面的复合体(复合 体中的碳材料量为10质量%,以下称为SiO/碳材料复合体)和平均粒径d5。为16μπι的 石墨混合,得到SiO/碳材料复合体量成为1. 5质量%的混合物,加水混合该混合物97. 5质 量份、作为粘结剂的SBR: 1. 5质量份、作为增粘剂的CMC: 1质量份,从而调制浆料状的含负 极合剂组合物。将该含负极合剂组合物涂布于作为集电体的铜箱(厚度:8μπι)的两面,在 120°C实施真空干燥12小时,进而实施冲压处理,制作在集电体的两面具有厚度为72μm的 负极合剂层的负极。
[0167] 此外,除了将每集电体单面的正极合剂层的厚度更改成58μπι以外,与实施例1同 样地操作,制作正极。并且除了使用了该正极和上述负极以外,与实施例1同样地操作,制 作方形非水电解质二次电池。
[0168] 实施例14
[0169] 除了将作为负极活性物质使用的混合物更改成SiO/碳材料复合体量为3. 0质 量%,将每集电体单面的负极合剂层的厚度更改成71μm以外,与实施例13同样地操作,制 作负极。此外,除了将每集电体单面的正极合剂层的厚度更改成59μm以外,与实施例1同 样地操作,制作正极。并且,除了使用了该正极和上述负极以外,与实施例1同样地操作,制 作方形非水电解质二次电池。
[0170] 实施例15
[0171] 除了将正极合剂层的厚度设为58μπι以外,与实施例10同样地操作,制作正极。并 且除了使用了该正极以外与实施例14同样地操作,制作方形非水电解质二次电池。
[0172] 实施例16
[0173] 将含锂金属氧化物(Α)更改成一次粒径为0. 5μπι以上的粒子的比例为100质 量%,且最大的一次粒子的粒径为4μm,将该含锂金属氧化物(Α)与含锂金属氧化物(Β)的 混合比更改成质量比为60:40,将正极合剂层的厚度设为58μm,除此之外,与实施例1同样 地操作,制作正极。此外,除了将负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例14同样地 操作,制作负极。并且,除了使用了上述正极和上述负极以外,与实施例1同样地操作,制作 方形非水电解质二次电池。通过上述求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密度) 为 3. 75g/cm3,填充率为 76. 9 %。
[0174] 实施例17
[0175] 将含锂金属氧化物(A)更改成一次粒径为0. 5μπι以上的粒子的比例为100质 量%,且最大的一次粒子的粒径为5μm,将该含锂金属氧化物(Α)与含锂金属氧化物(Β)的 混合比更改成质量比为80:20,将正极合剂层的厚度设为58μπι,除此之外与实施例1同样 地操作,制作正极。此外,除了将负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例14同样地 操作,制作负极。并且,除了使用了上述正极和上述负极以外与实施例1同样地操作,制作 方形非水电解质二次电池。通过上述方法求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密 度)为3. 70g/cm3,填充率为75. 9 %。
[0176] 比较例1
[0177]除了使用LiNia47C〇ai9MnQ.29MgQ.Q502代替含锂金属氧化物(A),将每集电体单面的 正极合剂层的厚度更改成58μm以外,与实施例1同样地操作,制作正极。此外,除了将每 集电体单面的负极合剂层的厚度更改成72μm以外,与实施例1同样地操作,制作负极。并 且,除了使用了该负极和上述正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次 电池。通过上述方法求出的冲压处理后的正极合剂层的密度(实际密度)为3. 80g/cm3,填 充率为77. 3%。
[0178] 比较例2
[0179] 除了使用LiNiQ.91C〇aQ3MnaQ2AlQ.Q2MgQ.Q202代替含锂金属氧化物㈧以外,与实施例 1同样地操作,制作正极,除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电 解质二次电池。
[0180] 比较例3
[0181] 除了使用一次粒径为0.5μπι以上的粒子的比例为30质量%且最大的一次粒子的 粒径为lμm的LiNi。.7SCOa2。Ala。202来代替含锂金属氧化物㈧以外,与实施例l同样地操 作,制作正极,除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水电解质二次 电池。
[0182] 比较例4
[0183] 除了使用LiC〇a992Mga_TWrQ.QQ102代替含锂金属氧化物⑶以外,与比较例3 同样地操作,制作正极,而除了使用了该正极以外,与实施例1同样地操作,制作方形非水 电解质二次电池。
[0184] 比较例5
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