非水电解液二次电池、其制造方法及评价方法技术

技术编号:10184053 阅读:149 留言:0更新日期:2014-07-03 14:26
本发明专利技术涉及的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。负极具备来自二草酸硼酸锂的被膜。而且,将利用XAFS法测定时的由被膜的3配位结构产生的峰强度设为α,将利用XAFS法测定时的由被膜的4配位结构产生的峰强度设为β时,在负极表面形成的被膜满足α/(α+β)≥0.4的条件。由此,可提供能够可靠地呈现由形成被膜所产生的效果的非水电解液二次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。负极具备来自二草酸硼酸锂的被膜。而且,将利用XAFS法测定时的由被膜的3配位结构产生的峰强度设为α,将利用XAFS法测定时的由被膜的4配位结构产生的峰强度设为β时,在负极表面形成的被膜满足α/(α+β)≥0.4的条件。由此,可提供能够可靠地呈现由形成被膜所产生的效果的非水电解液二次电池。【专利说明】
本专利技术涉及非水电解液二次电池、非水电解液二次电池的制造方法、和非水电解液二次电池的评价方法。
技术介绍
非水电解液二次电池之一有锂二次电池。锂二次电池是通过非水电解液中的锂离子在吸留.放出锂离子的正极和负极之间迁移而能够充放电的二次电池。专利文献I中公开了涉及保存特性、输出特性等电池特性优异的非水电解液二次电池的技术。专利文献I中公开的非水电解液二次电池具备含有正极活性物质的正极、含有负极活性物质的负极、和非水电解液。而且,作为非水电解液,含有以草酸根配合物为阴离子的锂盐和乙腈,乙腈的含量相对于以草酸根配合物为阴离子的锂盐的含量为0.6质量%~1.0质量%。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-34893号公报
技术实现思路
非水电解液二次电池在高温环境下使用时等,有根据所使用的环境而电池特性降低的问题。换言之,非水电解液二次电池有受使用环境的影响而电池的容量维持率降低,或者电极的内部电阻增加的问题。为了解决上述问题,专利文献I中记载了将二草酸硼酸锂(LiBOB)添加于非水电解液,在负极形成来自LiBOB的被膜。另外,专利文献I中还对添加于非水电解液中的LiBOB的添加量进行了规定。然而,在负极形成的来自LiBOB的被膜的状态根据被膜生成条件等而有所变化。因此,即使规定了 LiBOB的添加量,根据所形成的被膜的状态,由形成被膜所产生的效果也有所变化。鉴于上述课题,本专利技术的目的是提供能够可靠地呈现由形成被膜所产生的效果的非水电解液二次电池、非水电解液二次电池的制造方法、和非水电解液二次电池的评价方法。本专利技术涉及的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。上述负极具备来自二草酸硼酸锂的被膜,将利用XAFS法测定的由上述被膜的3配位结构产生的峰的强度设为α,将利用上述XAFS法测定的由上述被膜的4配位结构产生的峰的强度设为β时,上述被膜满足α/(α+β) ≥0.4的条件。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池中,上述被膜可以满足α/(α+β)≥0.49的条件。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池中,上述被膜可以满足α/(α+β)≥0.7的条件。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池中,上述被膜可以满足α/(α+β)≥0.79的条件。另外,在上述利用XAFS法的测定中,上述被膜的3配位结构可以使用X射线能量为194eV附近的峰进行检测,上述被膜的4配位结构可以使用X射线能量为198eV附近的峰进行检测。本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法是具备正极、负极和非水电解液的非水电解液二次电池的制造方法,以上述非水电解液中的二草酸硼酸锂的浓度低于0.05mol/kg的方式,在上述非水电解液中添加二草酸硼酸锂,实施将对上述非水电解液二次电池进行充电和放电的处理进行规定次数的调节处理。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以以上述非水电解液中的二草酸硼酸锂的浓度低于0.04mol/kg的方式,在上述非水电解液中添加二草酸硼酸锂。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以以上述非水电解液中的二草酸硼酸锂的浓度为0.025mol/kg的方式,在上述非水电解液中添加二草酸硼酸锂。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以以上述非水电解液中的二草酸硼酸锂的浓度为0.01mol/kg以下的方式,在上述非水电解液中添加二草酸硼酸锂。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以使上述调节处理中的充电率和放电率为1.0C以下。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以使上述调节处理中的充电率和放电率为0.1C~1.0C。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,可以使上述调节处理中的充电处理和放电处理的次数分别为3次。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的制造方法中,实施上述调节处理而在上述负极形成来自二草酸硼酸锂的被膜时,可以如下方式形成所述被膜,即,将利用XAFS法测定的由上述被膜的3配位结构产生的峰的强度设为α,将利用上述XAFS法测定的由上述被膜的4配位结构产生的峰的强度设为β时,上述被膜满足α/(α+β)≥0.4的条件。本专利技术涉及的非水电解液二次电池的评价方法是具备正极、负极和非水电解液的非水电解液二次电池的评价方法,使用XAFS法,测定由在上述负极形成的来自二草酸硼酸锂的被膜的3配位结构产生的峰的强度α,使用上述XAFS法,测定由上述被膜的4配位结构产生的峰的强度β,基于上述被膜是否满足α / (α + β ) ≥0.4来评价非水电解液二次电池。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的评价方法中,可以基于上述被膜是否满足α / ( α + β ) ≥ 0.49来评价非水电解液二次电池。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的评价方法中,可以基于上述被膜是否满足α/(α+β)≥0.7来评价非水电解液二次电池。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的评价方法中,可以基于上述被膜是否满足α / (α + β )≥ 0.79来评价非水电解液二次电池。在本专利技术涉及的非水电解液二次电池的评价方法中,在上述利用XAFS法的测定中,上述被膜的3配位结构可以使用X射线能量为194eV附近的峰进行检测,上述被膜的4配位结构可以使用X射线能量为198eV附近的峰进行检测。根据本专利技术,可提供能够可靠地呈现由形成被膜所产生的效果的非水电解液二次电池、非水电解液二次电池的制造方法、和非水电解液二次电池的评价方法。【专利附图】【附图说明】图1是表示非水电解液的LiBOB浓度与锂二次电池的电池特性的关系的图。图2是利用XAFS法测定未实施调节处理的锂二次电池的负极表面和实施了调节处理的锂二次电池的负极表面的结果。图3是利用XAFS法测定锂二次电池的负极表面的结果(改变非水电解液的LiBOB浓度的情况)。图4是利用XAFS法测定锂二次电池的负极表面的结果,表示非水电解液的LiBOB浓度与3配位结构比率X的关系。图5是表示改变非水电解液中的LiBOB浓度时的3配位结构比率、电阻增加率和容量维持率的关系的表。图6是表示改变调节处理的条件(充放电率)时的3配位结构比率、电阻增加率和容量维持率的关系的表。图7是表示改变调节处理的条件(循环数)时的3配位结构比率、电阻增加率和容量维持率的关系的表。 【具体实施方式】以下,对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式涉及的非水电解液二次电池(以下,称为锂二次电池)至少具备正极、负极和非水电解液。< 正极 >正极具有正极活性物质。正极活性物质是能够吸留.放出锂的材料,例如可使用钴酸锂(LiCo02)、锰酸锂(LiMn204)、镍酸锂(LiNiO2)等。另外,也可以使用以任意比例混合LiCo02、LiMn2O4^ LiNiO2而成的材料。例如可使用以等比例混合这些材料而成的LiNi1Z3Co1Z3Mn1Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池,具备正极、负极和非水电解液,所述负极具备来自二草酸硼酸锂的被膜,将利用XAFS法测定的由所述被膜的3配位结构产生的峰的强度设为α,将利用所述XAFS法测定的由所述被膜的4配位结构产生的峰的强度设为β时,所述被膜满足α/(α+β)≥0.4的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:中野智弘鬼塚宏司菊池响子坂野充
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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