非水电解质二次电池的制作方法_3

文档序号:9355470阅读:来源:国知局
苯等苯类,丙烷磺内酯等硫类,环硫乙烷、氟化氢、三唑系环状化合物、含氟酯类、四乙基氟化铵的氟化氢络合物或它们的衍生物、磷腈及其衍生物、含酰胺基化合物、含亚氨基化合物、或含氮化合物组成的组中的至少一种来使用。另外,也可以含有选自C02、N02、C0、S02等中的至少一种来使用。
[0053]分隔件3例如使用兼具规定的离子透过度、机械的强度、绝缘性等的树脂等的片材等。分隔件3的厚度例如优选为10 μπι以上且300 μπι以下程度的范围。另外,分隔件3的孔隙率优选为30%以上且70%以下程度的范围。需要说明的是,孔隙率指的是分隔件3所具有的细孔的总体积相对于分隔件3的体积的百分率。
[0054]需要说明的是,图1的非水电解质二次电池30为含有卷绕型电极组的圆筒型电池,但是对电池形状没有特别限定,例如可以为方型电池、扁平电池、纽扣电池、层压薄膜电池组等。
[0055]实施例
[0056]以下通过实施例对本发明进行进一步说明,但是本发明不被这些实施例所限定。
[0057]<实施例>
[0058][正极的制作]
[0059]作为锂-镍复合氧化物Α,使用LiNiaSQCoQ15AlQ Q502,作为锂-镍复合氧化物B,使用LiNi0.35Co0.35Mn0.3002,以正极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比100:5:2.55的比率加入这些锂-镍复合氧化物A和B的质量比为8:2的比率的正极活性物质、作为导电剂的碳粉末、和作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)后,进行混炼,然后添加作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮,制造正极浆料。将该正极浆料涂布于作为正极集电体的铝箔(厚度15 μ m)的两面,并进行干燥,在铝箔上制作正极活性物质层后,通过圧延辊进行压延,制作正极。另夕卜,在所得到的正极安装正极引线。
[0060][负极的制作]
[0061]以负极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为100:7:3的比率加入作为负极活性物质的Li4Ti5O12、作为导电剂的碳粉末、和作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)后进行混炼,然后添加作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮,制作负极浆料。将该负极浆料涂布于作为负极集电体的铝箔(厚度15 μπι)的两面,并进行干燥,在铝箔上制作负极活性物质层后,通过圧延辊进行压延,制作负极。另外,在所得到的负极安装负极引线。
[0062][负极活性物质层的面积与正极活性物质层的面积之比]
[0063]负极活性物质层的面积与正极活性物质层的面积之比(负极活性物质层的面积/正极活性物质层的面积)为1.27。
[0064][非水电解质的制造]
[0065]相对于碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二甲酯(DMC)以25:70:5的体积比混合而成的混合溶剂,以1.2摩尔/升的浓度溶解六氟化磷酸锂(LiPF6),制造非水电解质(电解液),使得LiPO2F2作为添加剂相对于全部电解液重量以0.9重量%溶解。
[0066][试验电池单元]
[0067]在如上所述制作的正极与负极之间夹着分隔件来层叠,将所得到的层叠物卷绕,制作电极组。将该电极组容纳于作为外壳体的铝层压薄膜,将前述非水电解质注入到铝层压薄膜后,密闭铝层压薄膜,制作试验电池单元I。
[0068][试验电池单元I的循环特性的评价]
[0069]将试验电池单元I容纳于20°C的恒温槽,通过以下的恒定电流.恒定电压方式充电,通过恒定电流方式放电。其中,使得充电停止设为负极限制。对于试验电池单元1,以IC速率(1C指的是I小时内可以用完全部电池容量的电流值)的恒定电流充电直至负极电压为1.4V以下并且电池电压为2.8V为止。电池电压达到2.8V后,直至电流值为0.05C为止,将试验电池单元以2.8V的恒定电压进行充电。接着暂停20分钟之后,将充电后的试验电池单元以IC速率的恒定电流放电直至电池电压为1.5V为止。这种充放电重复1000次循环。算出相对于第一次循环的放电容量的此后的各次循环的放电容量的比率(以百分率值求出的值),将其作为放电容量维持率。放电容量维持率越低则循环特性越降低。
[0070]<比较例>
[0071]仅使用LiNiaifflCoa 15Α1α(]502作为正极活性物质,除此之外与实施例同样地制作试验电池单元2。另外,试验电池单元2也在与试验电池单元I同样的条件下评价循环特性。
[0072]图6为表示试验电池单元I?2的循环特性的结果的图。
[0073]由图6的结果可知,对于试验电池单元I和2而言,负极活性物质层的尺寸大于正极活性物质层的尺寸,充电停止形成负极限制,由此在I?100次循环期间,放电容量维持率增加。即,通过使得负极活性物质层的尺寸大于正极活性物质层的尺寸、充电停止形成负极限制,由此可以实现高容量化。特别是使用了包含锂-镍复合氧化物A和B的正极活性物质的试验电池单元I的放电容量维持率升高,大于使用了包含锂-镍复合氧化物A的正极活性物质的试验电池单元2。认为这主要是由于,在I?100次循环期间,放电容量维持率的增加和降低同时进展,试验电池单元I中的放电容量维持率的降低小于试验电池单元2。进而,使用了包含锂-镍复合氧化物A和B的正极活性物质的试验电池单元I中,第1000次循环的放电容量维持率仅降低约5%,与此相对,使用了包含锂-镍复合氧化物A的正极活性物质的试验电池单元2中,降低约15%。S卩,通过使用含有通式LiNixM1 x02(0.7 ^ χ〈1、M为一种以上金属)所示的锂-镍复合氧化物A和通式LiNixCoyM1 x y02 (0<x ( 0.5、0〈y〈l、M为除了 Co之外的一种以上金属)所示的锂-镍复合氧化物B的正极活性物质,可以抑制循环特性降低。
[0074]附图标iP,说曰月
[0075]I负极、2正极、3分隔件、4电池壳体、5封口板、6上部绝缘板、7下部绝缘板、8正极引线、9负极引线、10正极端子、12负极活性物质层、14正极活性物质层、16非对置区域、30非水电解质二次电池。
【主权项】
1.一种非水电解质二次电池,其特征在于,其为具备具有负极活性物质层的负极、具有正极活性物质层的正极、夹在所述正极与所述负极之间的分隔件和非水电解质并且通过所述负极的电位降低而停止充电的负极限制的非水电解质二次电池, 所述负极活性物质层的尺寸大于所述正极活性物质层的尺寸, 所述正极活性物质层含有通式LiNixM1 A所示的锂-镍复合氧化物A和通式LiNixCoyM1 xy02所示的锂-镍复合氧化物B,所述通式LiNi具x02中,0.7彡x〈 1、M为一种以上金属,所述通式LiNixCoyM1 x y02中,0〈x ( 0.5、0〈y〈l、M为除了 Co之外的一种以上金属。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其特征在于,所述负极活性物质层含有钛酸锂。3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池,其特征在于,所述锂-镍复合氧化物B与所述锂-镍复合氧化物A的质量比为0.1以上且不足0.5的范围。
【专利摘要】一种非水电解质二次电池,其为具备具有负极活性物质层的负极(1)、具有正极活性物质层的正极(2)、夹在正极与负极之间的分隔件(3)和非水电解质并且通过负极(1)的电位降低而停止充电的负极限制的非水电解质二次电池(30),负极活性物质层的尺寸大于正极活性物质层的尺寸,正极活性物质层含有通式LiNixM1-xO2(0.7≤x&lt;1、M为一种以上金属)所示的锂-镍复合氧化物A和通式LiNixCoyM1-x-yO2(0&lt;x≤0.5、0&lt;y&lt;1、M为除了Co之外的一种以上金属)所示的锂-镍复合氧化物B。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/505, H01M4/485, H01M4/525, H01M4/36
【公开号】CN105074992
【申请号】CN201480017551
【发明人】辻智辉, 白根隆行, 美浓辰治, 原口心
【申请人】三洋电机株式会社
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月10日
【公告号】WO2014156011A1
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