非水电解质二次电池和车辆制造技术

技术编号:15530368 阅读:382 留言:0更新日期:2017-06-04 17:30
非水电解质二次电池,包含:电极体,包含正极和负极;电池壳,容纳电极体和非水电解质溶液;外部连接端子,与正极和负极中的一个电极电连接;和中断导电路径的断流设备,当电池壳的内部压力超过预定值时,电极和外部连接端子通过导电路径彼此电连接。正极包含正极集电体和包含正极混合物的正极混合物层。当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物所含氟的量为0.15‑0.20μmol。

Nonaqueous electrolyte, two cell, and vehicle

Nonaqueous electrolyte secondary battery includes: two, including positive and negative electrode; battery shell, holding the electrode and nonaqueous electrolyte solution; an external connection terminal electrically connected with the cathode and the anode electrode; interrupting devices and interrupt a conductive path, when the internal pressure exceeds a predetermined value of the battery shell the electrode, and the external connection terminal electrically connected to each other through a conductive path. The positive electrode comprises an anode collector and a positive mixture layer including an anode mixture. When the actual capacity and rated capacity ratio of 95% or more, each 1mg cathode mixture containing fluorine amount is 0.15 0.20 mol.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池和车辆1.专利
本专利技术涉及非水电解质二次电池和车辆。2.相关领域描述日本专利申请No.2014-86384(JP2014-86384A)描述了断流设备(CID)可以在过充电的初始阶段通过优化正极混合物层中孔的尺寸和量而精确地运行;因此,即使当电池温度相当高时,CID也可在比现有技术更早的阶段运行。当包含CID的非水电解质二次电池过充电时,非水电解质溶液等中所含的产气剂反应以产生气体(例如氢气)。结果,非水电解质二次电池的内部压力增加。当非水电解质二次电池的内部压力超过预定值时,运行CID以中断充电电流。所以,可以防止非水电解质二次电池进一步过充电。以此方式,通过保证过充电期间产生的气体的量,可以改进非水电解质二次电池过充电期间的可靠性。所以,研究了保证过充电期间产生的气体的量的各种方法。专利技术摘要然而,发现当非水电解质二次电池在使用的初始阶段过充电时可以保证产生的气体的量;然而,即使在这种情况下,当非水电解质二次电池在使用的最后阶段(在随时间劣化之后)过充电时也不能保证产生的气体的量。本专利技术的目的是防止非水电解质二次电池即使在随时间劣化以后过充电时进一步过充电。根据本专利技术一个方面,提供了一种非水电解质二次电池,包含:包含正极和负极的电极体;容纳电极体和非水电解质溶液的电池壳;与正极和负极中的一个电极电连接的外部连接端子;和中断导电路径的断流设备,通过该导电路径,当电池壳的内部压力超过预定值时,电极和外部连接端子彼此电连接。正极包含正极集电体和提供在正极集电体表面上并包含正极混合物的正极混合物层。当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物包含的氟的量为0.15-0.20μmol。即使当具有上述构型的非水电解质二次电池在随时间劣化以后过充电时,也能保证产生的气体的量。结果,可防止非水电解质二次电池进一步过充电。上述“预定值”可以是断流设备的工作压力。“正极混合物”可以是正极混合物层的固体组分。正极混合物包含正极活性材料并可进一步包含粘合剂和导电材料。术语“当实际容量与额定容量的比为95%或更高时”可以是非水电解质二次电池在使用的初始阶段,例如可包括其中非水电解质二次电池在装运以后1年内使用的情况。“额定容量”指的是非水电解质二次电池的设计电池容量,由生产商指定。当设计电池容量包含最大值和最小值时,“额定容量”可以是最大值与最小值之间的平均值。“实际容量”指的是非水电解质二次电池的实际测量的电池容量,使用本领域熟知的方法作为测量非水电解质二次电池的电池容量的方法测量。在下文中,当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物包含的氟的量称为“氟含量每1mg正极混合物”。非水电解质溶液可包含环己基苯与联苯中的至少一种。结果,当非水电解质二次电池过充电时,产生气体,且因此可防止非水电解质二次电池进一步过充电。正极混合物可包含含有镍、钴和锰的锂复合氧化物。结果,可进一步改进非水电解质二次电池的热安全性。在非水电解质二次电池中,额定容量可以为非水电解质二次电池的设计电池容量。在非水电解质二次电池中,实际容量可以为非水电解质二次电池的实际测量的电池容量。在非水电解质二次电池中,非水电解质溶液中包含的混合溶剂中的含氟有机溶剂的浓度可以为5-10体积%。在非水电解质二次电池初始充电以后,可以对非水电解质二次电池在如下条件下进行高温老化:温度:75-85℃,老化的天数:20-30天,电池电压:3.92-4.03V。根据本专利技术另一方面,提供包含根据本专利技术的非水电解质二次电池的车辆。结果,可以甚至在车辆使用的最后阶段改进车辆的安全性。根据本专利技术该方面的非水电解质二次电池可甚至在随时间劣化以后过充电时进一步防止过充电。附图说明下面参考附图描述本专利技术示例实施方案的特征、优点以及技术和工业重要性,其中相似的数字表示相似的元件,且其中:图1为显示根据本专利技术实施方案的非水电解质二次电池的内部结构的一部分的截面图;图2为显示根据本专利技术实施方案的电极体的一部分的截面图;图3为显示根据本专利技术实施方案的非水电解质二次电池的使用的示意图;图4为显示实施例结果的图表;和图5为显示评价根据本专利技术实施方案的非水电解质二次电池和根据对比例的非水电解质二次电池的结果的表。实施方案详述在下文中,将参考附图描述本专利技术。在本专利技术附图中,相同的参考数字表示相同的组件或相应的组件。另外,为使附图清楚和简单,适当改变了尺寸关系如长度、宽度、厚度或深度,并不代表实际尺寸关系。[非水电解质二次电池的构型]图1为显示根据本专利技术实施方案的非水电解质二次电池的内部结构的一部分的截面图。图2为显示根据本专利技术实施方案的电极体的一部分的截面图。图3为显示根据本专利技术实施方案的非水电解质二次电池的使用的示意图。非水电解质二次电池100包含电池壳1、电极体11、非水电解质溶液(未显示)和断流设备(在下文中称为“CID”)60。电池壳1包含:具有凹部分的壳体2,和覆盖壳体2的开口的盖4。电极体11和非水电解质溶液提供在壳体2的凹部分中。正极端子3和负极端子7穿透盖4。具有上述构型的电池壳1优选由金属如铝形成。在电极体11中,正极13和负极17卷绕,隔片15插在两者之间。正极13包含正极集电体13A和提供在正极集电体13A表面上的正极混合物层13B。负极17包含负极集电体17A和提供在负极集电体17A表面上的负极混合物层17B。隔片15插在正极混合物层13B与负极混合物层17B之间。在正极13宽度方向上的一端,正极集电体13A暴露而不在其上提供正极混合物层13B(正极暴露部分13D)。在负极17宽度方向上的一端,负极集电体17A暴露而不在其上提供负极混合物层17B(负极暴露部分17D)。在电极体11中,正极暴露部分13D和负极暴露部分17D以彼此相反的方向朝向正极13宽度方向外部(或者朝向负极17宽度方向外部)从隔片15伸出。正极集电板31焊接在正极暴露部分13D且通过CID60与正极端子3连接。负极集电板71焊接在负极暴露部分17D且与负极端子7连接。非水电解质溶液保持在正极混合物层13B、隔片15和负极混合物层17B中,且优选包含一种或多种有机溶剂、一种或多种锂盐和产气剂。当非水电解质二次电池100过充电时,产气剂反应产生氢气。因此,电池壳1的内部压力增加。当电池壳1的内部压力超过CID60的工作压力时,CID60运行以中断导电路径,通过该导电路径正极13与正极端子3彼此电连接。因此,可防止非水电解质二次电池100进一步过充电。在非水电解质二次电池100中,当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物包含的氟的量为0.15-0.20μmol。即,氟含量每1mg正极混合物为0.15-0.20μmol。当氟含量每1mg正极混合物为0.15μmol或更高时,即使在非水电解质二次电池100在随时间劣化以后过充电时也能保证产生的氢气的量。结果,非水电解质二次电池100可进一步防止过充电。上述发现由本专利技术人基于深入研究(下述实施例)得到的。当氟含量每1mg正极混合物为0.2μmol或更低时,非水电解质二次电池100的性能可维持在高水平。例如,非水电解质二次电池100的初始放电电阻可抑制为低的。在下文中,在实施方案中,即使当本文档来自技高网...
非水电解质二次电池和车辆

【技术保护点】
非水电解质二次电池,包含:电极体,包含正极和负极;电池壳,容纳电极体和非水电解质溶液;外部连接端子,与正极和负极中的一个电极电连接;和中断导电路径的断流设备,当电池壳的内部压力超过预定值时,电极和外部连接端子通过导电路径彼此电连接,其中:正极包含正极集电体和提供在正极集电体表面上且包含正极混合物的正极混合物层,和当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物所含氟的量为0.15‑0.20μmol。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.10 JP 2014-2091731.非水电解质二次电池,包含:电极体,包含正极和负极;电池壳,容纳电极体和非水电解质溶液;外部连接端子,与正极和负极中的一个电极电连接;和中断导电路径的断流设备,当电池壳的内部压力超过预定值时,电极和外部连接端子通过导电路径彼此电连接,其中:正极包含正极集电体和提供在正极集电体表面上且包含正极混合物的正极混合物层,和当实际容量与额定容量的比为95%或更高时,每1mg正极混合物所含氟的量为0.15-0.20μmol。2.根据权利要求1的非水电解质二次电池,其中非水电解质溶液包含环己基苯和联苯中的至少一种。3.根据权利要求1或2的非水电解质二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:戎崎英世近藤悠史
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

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