锂离子电池以及使用该锂离子电池的电子设备制造技术

非水系电解液型锂离子电池(E)具有正极端子(1)以及负极端子(2)和电池壳体(3)，在电池壳体(3)的内部收纳有电极体(10)。电极体(10)具有正极集电体(11)以及正极用电极板(12)和负极集电体(13)以及负极用电极板(14)，正极用电极板(12)和负极用电极板(14)分别具有通过隔膜(15)层叠的结构。在所述锂离子电池(E)的电池壳体(3)内设置CO和CO2吸附材料。作为所述吸附材料，可使用LSX型、X型或者A型的沸石。特别地，在即使气体吸收材料吸收水分，气体吸收性能降低也能再生的点上，优选进行了Ca离子交换的A型的沸石。通过本发明专利技术的锂离子电池，能缓和与异常时、长时间的使用时由在电池内部产生的CO、CO2等气体成分导致的内压上升相伴的气密容器的变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在气密容器内封入有浸渍了非水系电解液的电极片和隔膜的层叠体的锂离子电池，特别地涉及一种具备抑制由在电池内部产生的CO、CO2等气体成分导致的内压上升的功能的锂离子电池。另外，本专利技术涉及一种使用所述锂离子电池的电子设备。
技术介绍
近年来，大容量、高输出类型的锂离子电池被投入实际使用中。所述锂离子电池由于大容量、高输出，所以需要比现有的二次电池更高的安全性、稳定性。对于所述锂离子电池而言，一般具有以下结构：将正极体以及负极体与电解液一起封入至气密容器内，电解液中的锂离子发挥导电的作用，在方型的情况下，电极片与隔膜的层叠体形成为夹层状，在圆筒型的情况下，电极片与隔膜的层叠体形成为卷状，将作为集电体的正极体以及负极体的引线部与各端子连接。然后，将如上所述的各种形态的层叠体收容至各自的对应的形状的气密容器内之后，从气密容器的开口部注入电解液，用电解液浸渍层叠体，以正极体以及负极体的前端露出到外部的状态封入电池容器。作为用于所述锂离子电池的电解液，可使用含有碳酸亚乙酯等的非水系电解液，但从为了提高锂离子电池的能量密度，提高能使用的电压是有效的这一点出发，特别地广泛使用能以高电压充放电的碳酸酯系电解液。在使用如上所述的非水系电解液的锂离子电池中，非水系电解液中含有的碳酸酯在长期的使用中重复地充放电，引起过度充电、或者短路等异常状况时的电池内部的温度上升，导致劣化、电分解。由此，存在产生在电池内部产生CO、CO2等气体、内压上升、气密容器变形、内部电阻增大等缺陷的可能性。在此，提出了各种用于吸收或抑制所述气体的技术。作为用于吸收、抑制如上所述的气体的技术，在专利文献1～3中，公开了在电解液中添加用于减少气体的产生的添加剂的技术。另外，在专利文献4中，提出了一种具有采用以氢氧化锂等氢氧化物作为主要成分的吸收材料吸收CO2的结构的双电层电容器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-235591号公报；专利文献2：日本特开平06-267593号公报；专利文献3：日本再表2010/147236号公报；专利文献4：日本特开2003-197487号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1～3中记载的在电解液中添加添加剂的技术中，存在CO、CO2等气体的产生的抑制效果不充分的问题点。另外，在专利文献4中记载的技术中，具有一定程度的吸收CO2等的效果，但是存在不能期待CO的吸收性的问题点。另外，存在使氢氧化锂等碱性氢氧化物和非水系电解液接触时，氢氧化物在非水系电解液中溶解的问题点。进一步地，存在碱性氢氧化物与CO2反应时，生成水分、腐蚀性增大的可能性。本专利技术是基于上述问题而得到的，其目的在于提供一种锂离子电池，其具有吸收在异常时、长时间的使用时在电池内部产生的CO、CO2等气体成分的功能，且性能维持特性优异。另外，本专利技术的目的在于提供一种内置所述锂离子的安全性优异的电子设备。解决问题的技术方案为了解决所述问题，第一，本专利技术提供一种锂离子电池，其是将浸渍了非水系电解液的正极、负极以及隔膜的层叠体封入气密容器内，所述非水系电解液中的锂离子发挥导电作用的锂离子电池，所述锂离子电池的特征在于，在所述气密容器内填充有CO和CO2吸附材料(专利技术1)。根据上述专利技术(专利技术1)，由于CO和CO2吸附材料迅速地、且以高的吸收率吸收CO、CO2等气体成分，所以能抑制电池容量的减少，并且能缓和锂离子电池异常时等与由所述气体成分的产生导致的内压上升相伴的气密容器的变形，并能抑制电池的内部电阻的增加。在所述专利技术(专利技术1)中，优选所述CO和CO2吸附材料通过电绝缘性的气液分离膜而与所述非水系电解液隔离(专利技术2)。根据上述专利技术(专利技术2)，通过气液分离膜分离从锂离子电池中产生的CO、CO2等气体成分和非水系电解液，通过在气体成分侧配置CO和CO2吸附材料，从而能选择性地吸收CO、CO2等气体成分，能够将非水系电解液的减少保持于最小限度。其结果是能抑制锂离子电池的容量的降低。进一步地，由于非水系电解液与CO和CO2吸附材料不直接接触，所以能够保持CO和CO2吸附材料的气体吸收性能。在上述专利技术(专利技术1、2)中，所述CO和CO2吸附材料优选为有机系材料、无机系材料、或者有机-无机复合材料(专利技术3)。根据上述专利技术(专利技术3)，由于所述CO和CO2吸附材料迅速、且以高的吸收率吸收CO和CO2等气体成分，所以能缓和锂离子电池异常时等与由所述气体成分导致的内压上升相伴的气密容器的变形，并能抑制电池的内部电阻的增加。在上述专利技术(专利技术1～3)中，所述CO和CO2吸附材料优选为无机多孔材料、碳系材料、有机主体化合物(有機ホスト化合物)、多孔有机金属复合材料、或者碱性材料(专利技术4)。特别地，所述CO和CO2吸附材料优选为沸石(专利技术5)。根据上述专利技术(专利技术4、5)，由于所述CO和CO2吸附材料迅速、且以高的吸收率吸收CO、CO2等气体成分，所以能缓和锂离子电池异常时等与由所述气体成分导致的内压上升相伴的气密容器的变形，并能抑制电池的内部电阻的增加。此外，由于CO和CO2吸附材料的量可以较少，所以能实现锂离子电池的紧凑化。在上述专利技术(专利技术4、5)中，优选所述CO和CO2吸附材料具有100～3000m2/g的比表面积(专利技术6)。根据上述专利技术(专利技术6)，由于能充分地确保CO和CO2吸附材料与CO、CO2等气体成分的接触面积，所以能维持高的吸收率。在上述专利技术(专利技术4～6)中，优选所述CO和CO2吸附材料具有的孔径(专利技术7)。根据上述专利技术(专利技术7)，CO和CO2吸附材料能在细孔内捕捉CO、CO2等气体成分，能更迅速地吸收所述气体。在上述专利技术(专利技术5)中，优选所述CO和CO2吸附材料具有Si/Al比为1～5的范围的元素构成比(专利技术8)。另外，所述CO和CO2吸附材料可以使用A型、X型或者LSX型沸石(专利技术9)。特别是，所述CO和CO2吸附材料优选为使用Li进行离子交换的LSX型沸石(专利技术10)。根据上述专利技术(专利技术8～10)，能够更迅速地、且以高的吸收率吸收电解液的蒸汽、其他的分解气体等。在上述专利技术(专利技术5、8、9)中，所述CO和CO2吸附材料优选为使用Ca进行离子交换的A型沸石(专利技术11)。根据上述专利技术(专利技术11)，如果沸石吸收水分，则CO和CO2的吸收性能大幅地降低，但是Ca交换的A型沸石通过加热干燥等再生，从而能大幅地恢复CO和CO2的吸收性能，并能提高耐久性。第二，本专利技术提供一种电子设备，其特征在于，内置有专利技术1～101中任一项所述的锂离子电池(专利技术12)。根据上述专利技术(专利技术12)，能得到在控制锂离子电池的容量降低，并且降低由非水系电解液的分解产生的CO和CO2等气体的量来抑制电池容器的变形，排除由锂离子电池导致的不良影响的电子设备。专利技术效果根据本专利技术，由于在锂离子电池的所述电池容器内填充有CO和CO2吸附材料，所以能减少在从用于锂离子电池的非水电解液中产生的气体中产生量多的CO、CO2，得到性能维持率高的锂离子电池。附图说明图1是简要地表示本专利技术的一个实施方式的非水系电解液型锂离子电池的内部结构的剖面图。具体实施方式以下，参考说明书附图对本专利技术的实施方式进行详细的说明。但是所述实施方式只是示例，本专利技术并不限定于所述实施方式。图1是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池，其中，正极、负极以及隔膜的层叠体封入气密容器内且被非水系电解液浸渍，所述非水系电解液中的锂离子发挥导电作用，所述锂离子电池的特征在于，在所述气密容器内填充有吸附CO和CO2的吸附材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 JP 2014-0489761.一种锂离子电池，其中，正极、负极以及隔膜的层叠体封入气密容器内且被非水系电解液浸渍，所述非水系电解液中的锂离子发挥导电作用，所述锂离子电池的特征在于，在所述气密容器内填充有吸附CO和CO2的吸附材料。2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述CO和CO2的吸附材料通过电绝缘性的气液分离膜与所述非水系电解液隔离。3.如权利要求1或者2所述的锂离子电池，其特征在于，所述CO和CO2的吸附材料是有机系材料、无机系材料或者有机-无机复合材料。4.如权利要求1～3中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述CO和CO2的吸附材料是无机多孔材料、碳系材料、有机主体化合物、多孔有机金属复合材料或者碱性材料。5.如权利要求1～4中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述CO和CO2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：野末满，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP