非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002] W裡离子电池为代表的非水电解质二次电池被用于便携设备等的电源、电动工 具、电动汽车、电动车、电动辅助自行车等的动力用电源、备用电源等多个领域。而且，伴随 着搭载了非水电解质二次电池的设备的利用扩大，运些设备的利用者强烈要求非水电解质 二次电池的特性进一步提高。
[0003] 那么，作为非水电解质二次电池的正极活性物质，一直W来常使用钻酸裡。但是， 使用了钻酸裡的正极长时间暴露于高电位时，引起钻向电解液中的的溶出，可能成为电池 的特性降低的原因。因此，近年来，廉价且认为是充放电循环特性、保存特性优异的包含儀 的含裡复合氧化物受到关注，并进行了研究开发。例如，专利文献1、2公开了包含儀、钻、儘、 还包含微量的前述巧巾W外的元素的、使用所谓Ξ元系裡复合氧化物的非水电解质二次电 池。根据运些文献，认为通过将该氧化物用于正极活性物质，充放电循环特性、保存特性提 局。
[0004] -方面进行正极活性物质的改良，另一方面着眼于制作正极合剂时一起混合的导 电剂，研究了正极合剂中的导电剂的分散状态、电解液对正极合剂的浸渗状态、改良由于导 电剂造成的电解液分解、提高电池特性。例如，文献3~5记载了使用肥T比表面积比较小的 炭黑、乙烘黑作为导电剂。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2006-202647号公报 [000引专利文献2:日本特开2012-28313号公报
[0009] 专利文献3:日本特开2004-207034号公报
[0010] 专利文献4:日本特开2006-185792号公报
[0011] 专利文献5:日本特开2012-221684号公报
【发明内容】
[00。] 发明要解决的问题
[0013]作为非水电解质二次电池的特性，可列举出电池容量、充放电循环特性、保存特性 等。电池领域技术人员通过调节上述的电极材料、或者电解质、分隔件等的物性，有时使用 新的材料，由此使运些特性为欲得到的最适合的电池特性。但是，欲得到高容量而W高密度 向电极投入活性物质时，活性物质颗粒破坏、极板的导电性恶化，因此电池的负荷特性、充 放电循环特性降低、或者由于不期望的反应导致保存特性降低。另外，电极板硬、变得难W 弯曲，制作卷绕电极体变得困难。为了改良负荷特性，减小电极活性物质、导电剂的粒径来 提高电池反应速度，另一方面，为了改良保存特性，相反地增大电极活性物质、导电剂的粒 径，从而抑制与电解质的不期望的反应等，技术人员为满足乍看无法同时实现的多个电池 特性煞费苦屯、，但其实现是极其困难的。
[0014]因此，本发明的发明人等从由种种实验所得见解出发，发现同时实现相反的电池 特性的方案，从而完成本发明。即，本发明的目的在于提供能同时实现优异的充放电循环特 性和高溫保存特性的非水电解质二次电池。
[00巧]用于解决问题的方案
[0016] 为了解决上述课题，本发明的非水电解液二次电池的特征在于，其具备:包含正极 合剂的正极、负极、非水电解质、使正极与负极绝缘的分隔件，正极合剂含有：正极活性物 质，其粒径为 10皿W下、且 WLia(NibC〇cMndh-x-y化xMy〇2(其中，a=l. 10±0.05、0.3 < b < 0.5、0.3< c<0.5、b+c+d=l、0.001 <x<0.01、0<y <0.1、]?为选自1'1、师、]\1〇、211、八1、511、 Mg Xa、Sr、W中的元素。）的组成式表示的物质作为主体;和作为导电剂的乙烘黑，其用BET法 求出的比表面积为25mVgW上且50mVgW下，正极活性物质的填充密度为3.5g/cm 3W下。
[0017] 需要说明的是，本发明中的粒径是指二次颗粒的粒径。
[0018] 另外，上述非水电解液二次电池中，正极活性物质的填充密度更优选为3.Og/cm3 社。
[0019] 另外，上述非水电解液二次电池优选使用正极和负极均为平板状、且多张平板状 与多张前述平板状的负极介由分隔件交替层叠而成的层叠电极体。
[0020] 发明的效果
[0021] 通过如上述那样构成非水电解质二次电池，可W提供能够同时实现优异的充放电 循环特性和高溫保存特性的非水电解质二次电池。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的一个实施方式的非水电解质二次电池的立体图。
[0023] 图2为使用本发明的一个实施方式的非水电解质二次电池的层叠电极体的立体 图。
【具体实施方式】
[0024] 基于【附图说明】用于实施本发明的方案。需要说明的是，本发明不限定于下述方式， 可W在不改变其要旨的范围内适宜变更来实施。
[0025] 需要说明的是，图1为本发明的一个实施方式的非水电解质二次电池的立体图。图 2为图1的非水电解质二次电池中使用的层叠电极体的立体图。
[00%] <实施的方式〉
[0027] 本发明的一个实施方式的非水电解质二次电池20如图1所示，将W下说明的层叠 电极体10与非水电解质一同收纳到由在金属锥的两面层叠有树脂薄膜的层压片形成的外 壳体1的内部。外壳体1包含未图示的杯状部和平面状部两个部分。在杯部收纳层叠电极体 和非水电解质，用平面状部覆盖杯的开口，在周缘的烙接密封部Γ将杯部与平面状部烙接 密闭。
[0028] 正极端子6和负极端子7从烙接密封部Γ的一边突出。正极端子6和负极端子7分别 连接于W下说明的层叠电极体10的正极集电片4、负极集电片5。在正极端子6和负极端子7 与外壳体1之间配置有正极片树脂8、负极片树脂9。正极片树脂8、负极片树脂9分别提高正 极端子6与外壳体1的层压片之间的密合性、负极端子7与外壳体1的层压片之间的密合性。 进而防止正极端子6与外壳体1的层压片的金属锥之间的短路、负极端子7与外壳体1的层压 片的金属锥之间的短路。
[0029] 如图2所示，收纳于非水电解质二次电池20的层叠电极体10由多张平板状的正极 板与多张平板状的负极板介由分隔件交替地层叠而成。各个正极板是在方形的侣锥的两面 涂布正极合剂而成。另外，正极板具备:包含从未涂布正极合剂的方形部分突出的侣锥的正 极集电片4。各个负极板是在方形的铜锥的两面上涂布负极合剂而成。另外，负极板具备:包 含由从未涂布负极合剂的方形部分突出的铜锥的负极集电片5。
[0030] 从各个正极板突出的正极集电片4在层叠极板后被束紧，并与正极端子6连接。同 样地负极集电片5也被束紧并与负极端子7连接。
[0031] 就W上运样的层叠电极体而言，在制作电极体时无需弯曲正极板、负极板，即使W 高密度向极板填充活性物质而使极板变硬，也不因卷绕极板而产生极板自身开裂而断裂等 不良情况。本发明中使用的正极活性物质向正极板高密度填充时，正极板容易变硬。因此， 使用了该正极活性物质的正极板优选用于层叠电极体。
[0032] 进一步详细地说明非水电解质二次电池的制作方法。
[003；3](实施例 1)
[0034] <正极活性物质的制作〉
[0035] 向包含各个金属离子的硫酸溶液中添加碳酸氨钢，使含有儀、钻、儘的碳酸盐共沉 淀，使正极活性物质的最终组成中W摩尔比0.3:0.4:0.3的比例含有儀:钻:儘。加热该碳酸 盐进行热解，得到含有儀、钻、儘的氧化物。向该氧化物混合氧化错，使正极活性物质的最终 组成变成(儀、钻、儘的总计）：错为0.995:0.005的摩尔比，进而混合碳酸裡作为裡源，使正 极活性物质的最终组成变成(儀、钻、儘、错的总计）：裡为1:1.10的摩尔比。将该混合物在空 气中W850°C般烧之后进行粉碎，得到含有粒径祉m的错的裡儀钻儘复合氧化物。粒径可W 通过提高热解溫度、般烧溫度而变大，可W通过降低它们而变小。
[0036] 需要说明的是，正极活性物质的组成利用等离子体发射光谱法进行分析、确定。对 于粒径，根据使用激光衍射式粒度分布测定装置的测定值，将W体积基准计累积颗粒量为 50 %的粒径作为粒径。
[0037] <正极板的制作〉
[0038] 将制作的含有错的裡儀钻儘复合氧化物94.5质量份、作为导电剂的比表面积为 40m2/g的乙烘黑3质量份混合，进而使作为粘结剂的聚偏二氣乙締2.5质量份分散在N-甲 基-2-化咯烧酬(NMP)中来制备正极合剂浆料。利用刮刀法将该浆料均匀地涂布于由作为正 极忍体的厚度15WI1的侣锥形成的正极忍体的两面。将涂布在侣锥上的浆料加热干燥，制作 侣锥上形成有正极合剂层的干燥极板。使用滚压成形机对干燥极板进行压缩，裁切成规定 的尺寸，制作高度150mm、宽度150mm、厚度130μπι、活性物质填充密度3.25g/cm 3的正极板。需 要说明的是，使仅包含宽度30mm、高度20mm的侣锥的正极集电片4从正极板突出。
[0039] <负极板的制作〉
[0040] 将作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的下苯橡胶、作为粘度调节剂的簇甲基 纤维素^96:2:2(质量比）混合，将该混合物分散于水中制备浆料。利用刮刀法将该浆料均 匀地涂布于为作为负极忍体的厚度lOwn的铜锥的两面。之后，将涂布在铜锥上的浆料加热 干燥，制作铜锥上形成有负极合剂层的干燥极板。使用滚压成形机对干燥极板进行压缩，裁 切成规定的尺寸后，制作高度155mm、宽度155mm、厚度150μπι的负极板。需要说明的是，使仅 包含宽度30mm、高度20mm的铜锥的负极集电片5从负极板突出。
[0041] <电极体的制作〉