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。详细地设及在正极具备磯酸铁裡的非水电解质 二次电池。
【背景技术】
[0002] 近年来，非水电解质二次电池被广泛应用于个人电脑、便携终端等的所谓可移动 电源、车辆驱动用电源。其中尤其是轻量且能够得到高能量密度的裡离子二次电池被优选 使用于电动车、混合动力车等的车辆的驱动用高输出电源。
[0003] 作为该种电池所使用的正极活性物质材料，已知裡钻复合氧化物（LiCo〇2)、裡镶 钻车孟复合氧化物（例如^化。.33(：0。.331%33〇2)等的层状系材料、裡铺复合氧化物江11112〇4)等 的尖晶石系材料、磯酸铁裡（LiFeP〇4)等的橄揽石系材料。例如专利文献1中，记载了通过 使用W规定重量比混合有层状系材料（LiCo〇2)和橄揽石系材料（LiFeP〇4)的复合体，能够 实现稳定的充放电特性的主旨。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献1 ;日本国特许公开2001-307730号公报
【发明内容】
[0006] 然而，非水电解质二次电池之中，例如车辆所搭载的高输出电源那样需要高能量 密度和高输出密度的并存。通过本发明人的研讨，在将专利文献1的技术应用于该样的电 池的情况下，观察到进一步改善的余地。目P，在专利文献1中作为正极活性物质而使用的磯 酸铁裡，与其它种类的正极活性物质相比，电子传导性相对地低。因此，要降低正极活性物 质层内的电阻，需要使用大量的导电材料。其结果，有时正极活性物质的含有比例减少，电 池容量降低，高能量密度和高输出密度的并存变得困难。
[0007] 本发明是鉴于该状况而完成的，其目的是提供在正极具备磯酸铁裡的非水电解质 二次电池，所述非水电解质二次电池能够W更高的水平使能量密度和输入输出密度（特别 是低SOC区域（例如SOC为30%W下的区域）的输出密度）并存。
[000引本发明人反复进行认真研讨，发现了能够解决上述课题的手段，从而完成了本发 明。由本发明提供的非水电解质二次电池（例如裡离子二次电池），具备正极、负极和非水 电解质。上述正极具备正极集电体、和在该正极集电体上形成的正极活性物质层。并且，上 述正极活性物质层具有在上述正极集电体的面方向上被划分的2个区域；W包含磯酸铁裡 的正极活性物质为主体的第1区域；和W包含裡过渡金属复合氧化物的正极活性物质为主 体的第2区域。
[0009] 磯酸铁裡与其它正极活性物质材料相比驱动电位低，充放电的平均电位为 3.4V(vs.Li/Li+)附近。因此，通过使正极活性物质层包含磯酸铁裡，能够在低SOC区域实 现优异的输入输出特性。另外，通过配合正极活性物质层而包含裡过渡金属复合氧化物，能 够实现高容量。并且通过将W磯酸铁裡为主体的区域与其它区域分离，能够降低正极活性 物质层内的导电材料的含有比例。因此，根据在此公开的发明，通过在正极活性物质层内设 置第1区域和第2区域，能够维持高能量密度，并且与W往相比能够提高大范围的SOC区域 的输入输出密度（尤其是低SOC区域的输出密度，特别是SOC为20%W下的区域的输出密 度）。
[0010] 在此公开的非水电解质二次电池的优选一方式中，在W形成有上述正极活性物质 层的上述正极集电体上的面积整体为100%时，上述第1区域的面积的比例为3~20%。通 过使第1区域的面积的比例成为3%W上，即使在例如低温和低SOC那样的更加严酷的条件 下，也能够实现高的输入输出密度。另外，通过使第1区域的面积的比例成为20%W下，能 够稳定地确保高的电池容量（能量密度）。因此，能够W更高的水平发挥本发明的效果。
[0011] 在W上述第1区域所含的固体成分整体为100质量％时，上述包含磯酸铁裡的正 极活性物质的比例可W为90质量％ ^上。由此，能够W更高的水平使能量密度和输入输出 密度并存。
[0012] 另外，在W上述第2区域所含的固体成分整体为100质量％时，上述包含裡过渡金 属复合氧化物的正极活性物质的比例可W为90质量％ ^上。由此，能够W更高的水平使能 量密度和输入输出密度并存。
[0013] 在此公开的非水电解质二次电池的优选一方式中，上述包含磯酸铁裡的正极活性 物质为粒子状。并且，在上述包含磯酸铁裡的正极活性物质的粒子表面附着有导电性碳。如 上所述，磯酸铁裡与其它正极活性物质材料相比，电子传导性相对地低。因此，通过在该正 极活性物质粒子表面附着导电性碳（典型地用导电性碳进行被覆），能够赋予该粒子很好 的导电性。其结果，能够减少导电材料的添加量。因此，能够提高第1区域的正极活性物质 的含有比例，能够实现更高的能量密度。
[0014] 在此公开的非水电解质二次电池的优选一方式中，上述正极是沿长的形状的上述 正极集电体的长度方向形成有上述正极活性物质层的长的形状的正极。并且，上述第1区 域设置于上述长度方向的一端部。通过具备长的形状的正极能够使电池高容量化。另外， 通过将第1区域设置于长度方向的一端部，能够提高操作性、生产效率。
[0015] 如上所述，在此公开的非水电解质二次电池（例如裡离子二次电池），能够W更高 的水平使能量密度和输入输出密度并存。例如，初始的能量密度高，能够在宽泛的SOC区域 (例如低SOC环境下）中发挥优异的输出密度。因此，有效利用该特征，能够很好地用作例 如插入式混合动力车等的车辆的动力源（驱动电源）。目P，作为在此公开的另一方面，提供 具备上述非水电解质二次电池的车辆。
【附图说明】
[0016] 图1是示意性地表示一实施方式设及的非水电解质二次电池的截面的纵截面图。
[0017] 图2是表示一实施方式设及的卷绕电极体的构成的示意图。
[0018] 图3是示意性地表示一实施方式设及的正极片的构成的平面图。
[0019] 图4是示意性地表示另一实施方式设及的正极片的构成的平面图。
[0020] 图5是示意性地表示例14~25设及的正极片的构成的截面图。
[0021] 图6是表示在正极活性物质层内第1区域所占的面积比例和输出（相对值）的关 系的图。
[0022] 图7是表示初始容量（相对值）与输出特性（相对值）的关系的图。
[0023] 附图标记说明
[0024] 10、10b、10c-实施方式设及的正极片（正极）
[0025] 12 正极集电体
[0026] 12a正极集电体的一端部（始端部）
[0027] 14 正极活性物质层
[002引 14a第1区域
[0029] 14b 第 2 区域
[0030] 16 正极活性物质
[0031] 16a磯酸铁裡（正极活性物质）
[0032] 1化裡过渡金属复合氧化物（正极活性物质）
[0033] 18 正极活性物质层非形成部（正极侧伸出部分）
[0034] 20 负极片（负极）
[0035] 22 负极集电体
[0036] 24 负极活性物质层
[0037] 28 负极活性物质层非形成部（负极侧伸出部分）
[0038] 40 隔板片（隔板）
[0039] 50 电池壳体
[0040] 52 电池壳体主体
[0041] 54 盖体
[0042] 55 安全阀
[0043] 70 正极端子
[0044] 72 负极端子
[0045] 80 卷绕电极体
[0046] 100非水电解质二次电池
【具体实施方式】
[0047] W下，一边适当参照附图，一边对本发明优选的实施方式进行说明。再者，在W下 的附图中，对发挥相同作用的部件、部位附带相同标记，重复的说明有时会省略或简化。各 图中的尺寸关系（长度、宽度、厚度等）并不一定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（例如正极活性物质层的构成）W外的、本发明的实施所需的事项 (例如不是本发明特征的电池的一般的制造工艺等），可W基于该领域中的W往技术作为 本领域技术人员的设计事项来把握。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的 技术常识来实施。
[0048] 在此公开的非水电解质二次电池，具备正极、负极和非水电解质。并不意图特别限 定，但W下作为一实施方式，W具备扁平形状的卷绕电极体和非水电解质的非水电解质二 次电池为例对本发明进行详细说明。
[0049] 图1是一实施方式设及的非水电解质二次电池的纵截面图。如图1示意性所示， 本实施方式设及的非水电解质二次电池100,具备扁平的长方体形状（箱型）的电池壳体 50、卷绕电极体80、和未图示的非水电解质。
[0050] 该构成的非水电解质二次电池100,可W通过例如W下方式构建；首先从电池壳 体50的开口部将电极体80收容在内部，在该壳体的开口部安装盖体54后，从设置于盖体 54的未图示的注入口注入非水电解质，接着将该注入口堵塞。
[0051] <电池壳体50>