本发明专利技术提供可保持良好的电池特性、并且抑制了高温保存时的电阻上升的非水电解质二次电池的制造方法。本发明专利技术的制造方法包括以下工序:准备正极、负极和非水电解质的工序;以及将所述正极、所述负极和所述非水电解质收纳于电池壳体内的工序。其中,所述非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物。
【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池及其制造方法
本专利技术涉及非水电解质二次电池及其制造方法。详细地讲,涉及能够应用于车辆搭载用电源的非水电解质二次电池及其制造方法。
技术介绍
非水电解质二次电池能够在以电力为驱动源的车辆搭载用电源、个人计算机、便携终端等电子产品所搭载的电源等广泛的领域中利用。例如,重量轻且可得到高能量密度的锂二次电池,优选用作电动汽车、混合动力汽车等的车辆搭载用高输出电源。上述锂二次电池等非水电解质二次电池中,作为代表性的非水电解质,使用包含碳酸亚乙酯等碳酸酯系的非水溶剂和LiPF6等锂盐的非水电解质。作为公开了这种以往技术的文献可举出专利文献1。专利文献1:日本特开2005-71865号公报
技术实现思路
上述那样的非水电解质二次电池,在高温保存的情况下有时容量会降低。作为其主要原因,认为是由于高温保存而导致在负极活性物质表面形成高电阻性的被膜。具体而言,包含LiPF6等的含有氟原子的支持盐的非水电解质,在例如50℃以上的高温条件下,在电池构建时与电解质中所含的微量水分反应,由此生成氢氟酸(HF)。例如,如果是LiPF6的情况则通过下述的反应生成氢氟酸。LiPF6→LiF+PF5(S1)PF5+H2O→POF3+2HF(S2)生成了的氢氟酸使正极活性物质的构成成分的溶出加速,由该溶出物在负极活性物质的表面形成高电阻性的被膜。认为该被膜导致电阻上升,成为容量降低的原因。基于上述的理解,本专利技术人对于抑制高温保存时的电阻上升的方法进行了认真研究,结果终于完成了本专利技术。即,本专利技术的目的是提供保持良好的电池特性、并且抑制了高温保存时的电阻上升的非水电解质二次电池的制造方法。本专利技术的另一目的是提供上述非水电解质二次电池。为达成上述目的,根据本专利技术,提供一种非水电解质二次电池的制造方法。该制造方法包括以下工序:准备正极、负极和非水电解质的工序;以及将所述正极、所述负极和所述非水电解质收纳于电池壳体内的工序。在此,所述非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物。所述非水电解质中的所述氧化苯并噻吩化合物的添加量典型地可以为0.2~1.0重量%。另外,所述负极具备负极集电体和设置于该负极集电体上的负极合剂层。所述负极合剂层的BET比表面积优选为2.0~4.9m2/g。根据上述的结构,非水电解质所含的氧化苯并噻吩化合物,抑制由含有氟原子的支持盐的氟原子引起的高温保存时的电阻上升。具体而言,通过将非水电解质中的氧化苯并噻吩化合物的添加量设定在规定范围内,可充分发挥氧化苯并噻吩化合物的添加效果,抑制高温保存时的电阻上升。并且,也可抑制以上述化合物的过剩添加为原因的高温保存时的电阻上升。另外,通过将负极合剂层的BET比表面积设定在规定范围内,可充分抑制初始电阻,实现优异的容量维持率(典型地为高温保存时的容量维持率)。因此,根据本专利技术的制造方法,可提供保持良好的电池特性、并且抑制了高温保存时的电阻上升的非水电解质二次电池。另外,根据本专利技术,提供具备正极、负极、和收纳了该正极与该负极的电池壳体的非水电解质二次电池。该二次电池,在所述电池壳体内收纳有非水电解质。在此,收纳于所述电池壳体内的非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物。收纳于所述电池壳体内的非水电解质(换言之为向电池壳体内收纳时的非水电解质;以下相同)中的所述氧化苯并噻吩化合物的添加量典型地可以为0.2~1.0重量%。另外,所述负极具备负极集电体和设置于该负极集电体上的负极合剂层。所述负极合剂层的BET比表面积优选为2.0~4.9m2/g。根据上述那样构成的非水电解质二次电池,能够保持良好的电池特性,并且抑制高温保存时的电阻上升。并且,根据本说明书,提供一种二次电池用非水电解质(典型地为非水电解液)。该非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物。另外,所述氧化苯并噻吩化合物的添加量(含量)典型地可以为0.2~1.0重量%。根据上述非水电解质,能够抑制高温保存时的二次电池的电阻上升。并且,根据本说明书,提供一种被添加于非水电解质中的氧化苯并噻吩化合物。通过使用该化合物作为非水电解质用添加剂,可抑制使用上述非水电解质构建的二次电池在高温保存时的电阻上升。再者,在本说明书中氧化苯并噻吩化合物是指具有苯并噻吩环、并且具有氧基(=O)与构成噻吩环的硫原子(S)结合了的结构的化合物。在此公开的技术的一优选方式中,所述非水电解质包含碳酸酯系溶剂作为非水溶剂。在使用这样的非水电解质的构成中,可很好地发挥本专利技术的效果。在一更优选方式中,所述非水电解质中,作为非水溶剂包含:碳酸亚乙酯;和碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯之中的至少一者。另外,含有氟原子的支持盐典型地可以是含有氟原子的锂盐。在此公开的技术的一优选方式中,所述氧化苯并噻吩化合物是由下述式(1)表示的化合物。通过使用具有该结构的氧化苯并噻吩化合物,可很好地发挥本专利技术的效果。再者,式(1)中,Ac为乙酰基(CH3CO-)。在此公开的技术的一优选方式中,所述负极(典型地为负极合剂层)包含碳材料作为负极活性物质。作为上述碳材料可优选使用天然石墨。在此公开的技术的一优选方式中,所述正极具备正极集电体和设置于该正极集电体上的正极合剂层。所述正极(典型地为正极合剂层)包含锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质。作为锂过渡金属复合氧化物,可优选使用由通式:LiMO2(式中,M包含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)之中1种或2种以上的过渡金属元素)表示的化合物。在此公开的非水电解质二次电池,通过向其非水电解质中添加氧化苯并噻吩化合物,发挥优异的高温耐久性。并且,初始电阻降低等电池特性也可良好地保持。因此,可长期维持输入输出性能,耐久性优异。这样的非水电解质二次电池,可优选用作车辆的驱动电源(例如,混合动力汽车(HV)、外插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等车辆的驱动电源)。根据本专利技术,提供搭载了在此公开的任一非水电解质二次电池(可以是连接了多个电池的电池组的形态)的车辆。附图说明图1是一实施方式涉及的锂二次电池的示意截面图。附图标记说明10电池壳体25非水电解液30正极(正极片)32正极集电体34正极合剂层40负极(负极片)42负极集电体44负极合剂层50A、50B隔板100锂二次电池具体实施方式以下,一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。再者,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外,在本说明书中没有特别提及的事项以外的、本专利技术的实施所需的事项(例如具备正极和负极的电极体的构成及制法,隔板的构成及制法,电池(壳体)的形状等,电池的构建涉及的一般技术等),可基于该领域的现有技术,作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本专利技术可以基于本说明书所公开的内容和该领域的技术常识而实施。以下,对锂二次电池涉及的优选实施方式进行说明。再者,在本说明书中“二次电池”一般是指能够反复充放电的电池,除了锂二次电池等的蓄电池之外,还包括双电层电容器等的电容器。另外,在本说明书中“锂二次电池”是指利用锂离子(Li离子)作为电解质离子,通过正负极间的伴随Li离子的电荷移动来实现充放电的二次电池。一般被称为锂离子二次电池的电池,是本说明书中的锂二次电池所包含的典型例。如图1所示,非水电解质二次电池(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池的制造方法,包括:准备正极、负极和非水电解质的工序;和将所述正极、所述负极和所述非水电解质收纳于电池壳体内的工序,其中,所述非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物,所述非水电解质中的所述氧化苯并噻吩化合物的添加量为0.2~1.0重量%,所述负极具备负极集电体和设置于该负极集电体上的负极合剂层,所述负极合剂层的BET比表面积为2.0~4.9m2/g。
【技术特征摘要】
2014.12.25 JP 2014-2619241.一种非水电解质二次电池的制造方法,包括:准备正极、负极和非水电解质的工序;和将所述正极、所述负极和所述非水电解质收纳于电池壳体内的工序,其中,所述非水电解质包含含有氟原子的支持盐、和氧化苯并噻吩化合物,所述非水电解质中的所述氧化苯并噻吩化合物的添加量为0.2~1.0重量%,所述负极具备负极集电体和设置于该负极集电体上的负极合剂层,所述负极合剂层的BET比表面积为2.0~4.9m2/g,所述氧化苯并噻吩化合物是由式(1)表示的化合物,2.根据权利要求1所述的制造方法,所述非水电解质包含碳酸酯系溶剂作为非水溶剂。3.根据权利要求1或2所述的制造方法,所述非水电解质中,作为非水溶剂包含:碳酸亚乙酯;和碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯之中的至少一者。4.根据权利要求1或2所述的制造方法,所述含有氟原子...
【专利技术属性】
技术研发人员:山崎裕司,长尾友子,中野智弘,桥本达也,
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。