二次电池、电子设备及车辆的制作方法

文档序号:36315180发布日期:2023-12-07 23:46阅读:334来源:国知局
二次电池的制作方法

本发明的一个方式涉及一种物品、方法或制造方法。另外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition ofmatter)。另外,本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置、电子设备或它们的制造方法。另外,在本说明书中,电子设备是指包括二次电池的所有装置,具有二次电池的光电装置、具有二次电池的信息终端装置等都是电子设备。有时将二次电池记作蓄电池。


背景技术:

1、近年来,对二次电池、电容器、空气电池及全固体电池等蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是,随着半导体产业的发展,高输出、高容量的锂离子二次电池的需求量剧增,作为能够充电的能量供应源,成为现代信息化社会的必需品。

2、尤其是,便携式电子设备所包括的锂离子二次电池等被要求单位重量的放电容量较大且循环特性较高。为了满足这些需求,正在积极地进行二次电池的正极所包含的正极活性物质的改良(例如,专利文献1至专利文献3)。

3、[先行技术文献]

4、[专利文献]

5、[专利文献1]日本专利申请公开第2019-179758号公报

6、[专利文献2]wo2020/026078号小册子

7、[专利文献3]日本专利申请公开第2020-140954号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、用于二次电池的正极活性物质在放电容量、循环特性、可靠性、安全性或成本等各种方面还有改善的余地。

3、于是,本发明的一个方式的目的之一是提供一种循环特性中的放电容量保持率得到提高的正极活性物质。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种反复进行充放电晶体结构也不容易崩塌的正极活性物质。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种放电容量高的正极活性物质。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种包含上述正极活性物质的安全性或可靠性高的二次电池、电子设备或者车辆。

4、另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种正极活性物质、二次电池、电子设备或者车辆的制造方法。

5、注意,上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。上述目的被认为是彼此独立的,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。再者,可以从说明书、附图及权利要求(有时记作本说明书等)的记载中抽出上述以外的目的。

6、解决技术问题的手段

7、本发明的一个方式是一种二次电池,包括正极以及负极,其中,在将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,并且按每次循环测量测试用电池的放电容量的情况下,在第50次循环测量出的放电容量的值满足50次循环整体中的放电容量的最大值的35%以上且低于100%的范围。

8、本发明的一个方式是一种二次电池,包括:以线压100kn/m以上且3000kn/m以下的范围进行挤压的正极;以及负极,其中,在将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,并且按每次循环测量测试用电池的放电容量的情况下,在第50次循环测量出的放电容量的值满足50次循环整体中的放电容量的最大值的35%以上且低于100%的范围。

9、在本发明的一个方式中,正极的电极密度优选在2.5g/cc以上且4.5g/cc以下的范围内。

10、本发明的一个方式是一种二次电池,包括:电极密度在2.5g/cc以上且4.5g/cc以下的范围内的正极;以及负极,其中,在将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,并且按每次循环测量测试用电池的放电容量的情况下,在第50次循环测量出的放电容量的值满足50次循环整体中的放电容量的最大值的35%以上且低于100%的范围。

11、在本发明的一个方式中,正极的孔隙率优选在8%以上且35%以下的范围内。

12、本发明的一个方式是一种二次电池,包括:孔隙率在8%以上且35%以下的范围内的正极;以及负极,其中,在将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,并且按每次循环测量测试用电池的放电容量的情况下,在第50次循环测量出的放电容量的值满足50次循环整体中的放电容量的最大值的35%以上且低于100%的范围。

13、本发明的一个方式是一种二次电池,包括正极以及负极,其中,将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,之后对测试用电池的正极所包含的正极活性物质进行截面stem观察,此时观察到的每个截面中的闭合裂纹的面积比率为0.9%以下。

14、本发明的一个方式是一种二次电池,包括:以线压100kn/m以上且3000kn/m以下的范围进行挤压的正极;以及负极,其中,将正极用作由锂构成负极的测试用电池的正极,进行反复50次的如下充放电循环的循环测试,即在25℃以上且45℃以下的环境下以0.5c(1c=200ma/g)的充电倍率对测试用电池进行恒流充电至4.7v的电压,然后直到充电倍率成为0.05c为止以4.7v的电压进行恒压充电,接下来以0.5c的放电倍率进行恒流放电至2.5v的电压,之后对测试用电池的正极所包含的正极活性物质进行截面stem观察,此时观察到的每个截面中的闭合裂纹的面积比率为0.9%以下。

15、在本发明的一个方式中,测试用电池优选包含电解液。

16、在本发明的一个方式中,测试用电池优选为硬币型的半电池。

17、在本发明的一个方式中,正极优选包含层状岩盐型正极活性物质。

18、在本发明的一个方式中,正极活性物质优选包含钴酸锂。

19、本发明的一个方式是一种安装有上述二次电池的电子设备或车辆。

20、发明效果

21、根据本发明的一个方式,可以提供一种循环特性中的放电容量保持率得到提高的正极活性物质。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种反复进行充放电晶体结构也不容易崩塌的正极活性物质。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种放电容量高的正极活性物质。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种包含正极活性物质的安全性或可靠性高的二次电池、电子设备或者车辆。

22、另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种正极活性物质、二次电池、电子设备或者车辆的制造方法。

23、注意,上述效果的记载不妨碍其他效果的存在。上述效果被认为是彼此独立的,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。再者,可以从本说明书等的记载中抽出上述以外的效果。

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