非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种反复充放电时的金属锂析出抗性高的非水电解质二次电池。在此公开的非水电解质二次电池具备电极体、非水电解质、以及收纳电极体和非水电解质的壳体，所述电极体具有正极、负极、以及介于该正极与该负极之间的隔板，所述正极具有正极活性物质层。隔板具有耐热层，耐热层包含作为酸捕捉剂的无机磷酸盐，耐热层与正极活性物质层相对。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池(锂二次电池)等非水电解质二次电池，与现有的电池相比重量轻且能量密度高，因此近年来被用作为个人电脑、便携式终端等的所谓的移动电源和车辆驱动用电源。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池，被期待着今后作为电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆的驱动用高输出电源越来越普及。已知在非水电解质二次电池中，如果正极电位超过规定值，则正极活性物质与非水电解质反应，非水电解质分解，由此产生酸。已知：作为正极活性物质可使用过渡金属氧化物、锂过渡金属磷酸化合物等含有过渡金属的化合物，但该酸会导致过渡金属从正极活性物质溶出，从而对电池特性带来不良影响。例如，溶出的过渡金属在负极上沉积，封塞负极的活性面。在负极的活性面被封塞了的部分，金属锂容易析出，因此将非水电解质二次电池反复充放电的情况下的金属锂析出抗性降低。因此，正在研究各种针对由非水电解质的分解而产生的酸的对策。例如，在专利文献1中，提出了对于具备具有正极活性物质层的正极、负极和非水电解液的非水电解液二次电池，使正极活性物质层含有无机磷酸盐的方案。在专利文献1中记载了以下内容：无机磷酸盐通过与电解液中的酸反应而消耗电解液中的酸从而作为酸消耗剂发挥作用；以及由此能够防止过渡金属从正极活性物质中溶出。在先技术文献专利文献1：日本国专利公开第2014-103098号公报
技术实现思路
本专利技术人认真研究的结果可知：在正极活性物质层内会发生电位不均(electricpotentialunevenness)，在正极活性物质层表面，电位变得最高，在正极活性物质层表面最容易引起非水电解质的分解。因此可知，在如专利文献1记载的那样使正极活性物质层含有(分散有)无机磷酸盐的情况下，无机磷酸盐不能够有效地捕捉由非水电解质的分解而产生的酸。因此可知在以往的技术中，将非水电解质二次电池反复充放电的情况下的金属锂析出抗性仍有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种反复充放电时的金属锂析出抗性高的非水电解质二次电池。在此公开的非水电解质二次电池，具备电极体、非水电解质、以及收纳所述电极体和所述非水电解质的壳体，所述电极体具有正极、负极、以及介于该正极与该负极之间的隔板，所述正极具有正极活性物质层。所述隔板具有耐热层。所述耐热层含有作为酸捕捉剂的无机磷酸盐。所述耐热层与所述正极活性物质层相对。如上所述，在正极活性物质层表面，电位变得最高，在正极活性物质层表面最容易引起非水电解质的分解。即，在正极活性物质层表面最容易产生酸。因此，根据这样的构成，含有作为酸捕捉剂的无机磷酸盐的、隔板的耐热层与正极活性物质层表面相对，因此能够在最容易产生酸的正极活性物质层的表面附近选择性地配置无机磷酸盐。因此，与使正极活性物质中含有无机磷酸盐的以往技术相比，能够由无机磷酸盐有效地捕捉所产生的酸，由此，能够使非水电解质二次电池的反复充放电时的金属锂析出抗性提高。因此，根据这样的构成，能够提供反复充放电时的金属锂析出抗性高的非水电解质二次电池。在此公开的非水电解质二次电池的优选的一个方式中，所述无机磷酸盐是磷酸锂。根据这样的构成，由于磷酸锂的酸捕捉能力特别高，因此能够提供反复充放电时的金属锂析出抗性更高的非水电解质二次电池。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池的内部结构的截面图。图2是表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的示意图。图3是表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池的卷绕电极体的层叠结构的一部分的示意图。附图标记说明20卷绕电极体30电池壳体36安全阀42正极端子42a正极集电板44负极端子44a负极集电板50正极片(正极)52正极集电体52a正极活性物质层未形成部分54正极活性物质层60负极片(负极)62负极集电体62a负极活性物质层未形成部分64负极活性物质层70隔板片(隔板)72耐热层74多孔质树脂片层100锂离子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，本说明书中特别提及的事项以外的、本专利技术的实施所必需的事项(例如不作为本专利技术的特征的非水电解质二次电池的一般的构成和制造工艺)，可作为基于该领域的以往技术的技术人员的设计事项来掌握。本专利技术能够基于本说明书所公开的内容和该领域的技术常识而实施。另外，在以下的附图中，对发挥相同作用的构件和部位附带相同的标记进行说明。另外，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。再者，在本说明书中，“二次电池”是指能够反复充放电的蓄电装置，是包含锂离子二次电池等所谓的蓄电池以及双电层电容器等蓄电元件在内的术语。以下，以扁平方形的锂离子二次电池为例，对本专利技术进行详细说明，但并不意图将本专利技术限定为该实施方式所记载的内容。图1所示的锂离子二次电池100，是通过在扁平的方形的电池壳体(即外装容器)30中收纳扁平形状的卷绕电极体20和非水电解质(未图示)而构建的密闭型的锂离子二次电池100。在电池壳体30上设有外部连接用的正极端子42和负极端子44、以及被设定成在电池壳体30的内压上升到规定水平以上的情况下将该内压释放的薄壁的安全阀36。另外，在电池壳体30上设有用于注入非水电解质的注入口(未图示)。正极端子42与正极集电板42a电连接。负极端子44与负极集电板44a电连接。作为电池壳体30的材质，可使用例如铝等重量轻且热传导性良好的金属材料。卷绕电极体20如图1和图2所示那样具有下述形态：在长条状的正极集电体52的一面或两面(在此为两面)沿长度方向形成有正极活性物质层54的正极片50、和在长条状的负极集电体62的一面或两面(在此为两面)沿长度方向形成有负极活性物质层64的负极片60，介由两枚长条状的隔板片70而重叠，并在长度方向上卷绕。再者，在以从卷绕电极体20的卷绕轴方向(即与上述长度方向垂直的片材宽度方向)的两端向外侧伸出的方式形成的正极活性物质层未形成部分52a(即，没有形成正极活性物质层54而露出了正极集电体52的部分)和负极活性物质层未形成部分62a(即，没有形成负极活性物质层64而露出了负极集电体62的部分)，分别接合有正极集电板42a以及负极集电板44a。作为正极片50和负极片60，可无特别限制地使用与以往的锂离子二次电池所使用的正极片和负极片同样的正极片和负极片。以下示出典型的一个方式。作为构成正极片50的正极集电体52，例如可举出铝箔等。作为正极活性物质层54中所含的正极活性物质，例如可举出锂过渡金属氧化物(例如，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNiO2、LiCoO2、LiFeO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4等)、锂过渡金属磷酸化合物(例如，LiFePO4等)等。正极活性物质层54可包含活性物质以外的成分，例如导电材料和粘合剂等。作为导电材料，可很好地使用例如乙炔黑(AB)等炭黑和/或其它(例如石墨等)的碳材料。作为粘合剂，可使用例如聚偏二氟乙烯(PVDF)等。正极活性物质，作为典型为粒子状。粒子状正极活性物质的平均粒径没有特别的限定，但通常为20μm以下(作为典型为1μm～20μm，例如5μm～15μm)。再者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，具备电极体、非水电解质、以及收纳所述电极体和所述非水电解质的壳体，所述电极体具有正极、负极、以及介于该正极与该负极之间的隔板，所述正极具有正极活性物质层，所述隔板具有耐热层，所述耐热层包含作为酸捕捉剂的无机磷酸盐，所述耐热层与所述正极活性物质层相对。

【技术特征摘要】
2015.10.13 JP 2015-2023421.一种非水电解质二次电池，具备电极体、非水电解质、以及收纳所述电极体和所述非水电解质的壳体，所述电极体具有正极、负极、以...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田和久，
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