非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池，其包含电极体、电解液、和收容所述电极体及所述电解液的复合膜封装容器，所述电极体包含正极、负极和配置在所述正极与负极之间的隔膜，所述正极包含正极集电体和形成在该正极集电体上的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和形成在该负极集电体上的负极活性物质层，所述正极活性物质层包含锂镍钴锰系复合氧化物的2次粒子，所述2次粒子包含具有层状晶体结构的锂镍钴锰系复合氧化物的1次粒子的集合，所述1次粒子的截面积为1.50μm2以下，所述层状晶体结构的晶格常数c为以下。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求于2015年04月24日向日本特许厅提交的日本专利申请2015-089117号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，电动汽车及混合动力汽车等利用了电能的车辆被付诸实用化。随着用于实现其高性能化的开发，作为驱动用电源的二次电池的开发不断进行。尤其在得到高输出、高容量(高能量密度)及长寿命的特性方面，锂离子二次电池等非水电解质二次电池备受期待。对非水电解质二次电池要求轻量化及薄型化。代替金属罐而使用能够实现轻量且薄型化、加工也容易的复合膜作为其封装体的制品变多。为了改善非水电解质二次电池的性能而进行了各种研究。例如，在国际公开第2006/118279号中公开了一种由包含锂镍复合氧化物的1次粒子的2次粒子形成的锂离子电池用正极材料，所述锂镍复合氧化物的1次粒子具有不同的纵横的长度(与1不同的纵横比)。在此，至少一部分的1次粒子的纵方向(长边方向)朝向2次粒子的中心方向。记载有：该正极材料在高温且高输出的放电循环中能够抑制2次粒子破裂。日本特开2013-232318号公报中公开了具有层结构的锂金属复合氧化物。该复合氧化物具有大于4μm且小于20μm的D50和处于0.004～0.035的范围的1次粒子与2次粒子的面积比(1次粒子面积/2次粒子面积)。另外，该粉体抗压强度的最小值大于70Ma。记载有：包含该复合氧化物作为正极材料的锂二次电池的寿命特性、初次充放电特性及浆料特性均优异。日本特开2006-253119号公报中公开了具有层状晶体结构且具有特定组成的锂镍锰钴系复合氧化物粉体。而且，记载有：该晶体结构的晶格常数a和c满足及的条件。还记载有：
在使用其作为锂二次电池的正极材料的情况下，能够兼顾低成本化、耐高电压化及高安全化、与电池性能的提高。
技术实现思路
本专利技术的实施方式涉及的非水电解质二次电池，包含电极体、电解液、和收容上述电极体及上述电解液的复合膜封装容器，上述电极体包含正极、负极和配置在上述正极与负极之间的隔膜，上述正极包含正极集电体和形成在该正极集电体上的正极活性物质层，上述负极包含负极集电体和形成在该负极集电体上的负极活性物质层，上述正极活性物质层包含锂镍钴锰系复合氧化物的2次粒子，上述2次粒子包含具有层状晶体结构的锂镍钴锰系复合氧化物的1次粒子的集合，上述1次粒子的截面积为1.50μm2以下，上述层状晶体结构的晶格常数c为以下。附图说明图1为表示本专利技术的一个实施方式的非水电解质二次电池的构成的立体图。图2为表示本专利技术的一个实施方式的非水电解质二次电池的构成的剖视图(图1的A-A线剖视图)。图3为示意性表示实施例1中制作的正极的剖面图像的图。图4为表示构成分别相当于图3的粒子1及粒子2的2次粒子的1次粒子的轮廓的图。具体实施方式在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。在包含作为正极物质使用的锂镍钴锰系复合氧化物的非水电解质二次电池所具有的封装容器，包含复合膜的情况下，封装容器所具有的按压电极
体的力较弱。因此，若循环不断进行，则产生活性物质粒子破裂的问题和容易引起循环劣化的问题。本专利技术的目的在于，提供循环特性得到改善的非水电解质二次电池。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种非水电解质二次电池，其包含电极体、电解液、和收容上述电极体及上述电解液的复合膜封装容器，上述电极体包含正极、负极和配置在上述正极与负极之间的隔膜，上述正极包含正极集电体和形成在该正极集电体上的正极活性物质层，上述负极包含负极集电体和形成在该负极集电体上的负极活性物质层，上述正极活性物质层包含锂镍钴锰系复合氧化物的2次粒子，上述2次粒子包含具有层状晶体结构的锂镍钴锰系复合氧化物的1次粒子的集合，上述1次粒子的截面积为1.50μm2以下，上述层状晶体结构的晶格常数c为以下。根据本专利技术的一个实施方式，可以提供循环特性得到改善的非水电解质二次电池。以下，对本专利技术的优选的实施方式进行说明。首先，使用附图对本专利技术的实施方式涉及的非水电解质二次电池的结构进行说明。在此，以锂离子二次电池为例进行说明。图1为电池1的立体图，图2为图1的A－A剖视图。如图1所示，电池1具有扁平的长方体状的外观形状，并且一对端子2及3从长度方向的一方的端缘突出。如图2所示，在电池1中，包含隔着隔膜43所层叠的正极板41和负极板42的发电元件4、与电解液，被收容在包含外装体5的外装容器的内部。若进行具体的说明，则该电池具有3片负极板42、2片正极板41和介于各负极板42与正极板41之间安装的4片隔膜43。也就是说，在该例中，负极板42位于发电元件4的2个最外层。但是，也可以按照正极板41位于发电元件4的最外层的方式构成发电元件。予以说明，为便于说明而夸大了图1及2中各部的尺寸。正极板41通过在矩形的正极集电体41a的两面形成正极活性物质层41b及41c而得到。在正极集电体41a的例子中，包含由铝箔、铝合金箔、铜箔及镍箔等电化学性质稳定的金属箔构成的正极集电体。负极板42通过在矩形的负极集电体42a的两面形成负极活性物质层42b及42c而得到。在负极集电体42a的例子中，包含由镍箔、铜箔、不锈钢箔
及铁箔等电化学性质稳定的金属箔构成的负极集电体。负极集电体42a的长度方向的端缘的一部分，作为不具备负极活性物质层的延长部而延伸存在。延长部的端部与负极端子3接合。另外，虽然在图2中并未图示，但是，同样地，正极集电体41a的长度方向的端缘的一部分，作为不具备正极活性物质层的延长部而延伸存在。延长部的端部与正极端子2接合。正极集电体及负极集电体的厚度通常被分别设定为1～100μm的范围。隔膜43会防止正极板41与负极板42之间的短路，并且会保持电解液。在能够使用的隔膜43的例子中，包含由聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)等聚烯烃等构成的微多孔性膜。予以说明，隔膜43并不限定为聚烯烃等的单层膜。也可以使用具有包含夹持于聚乙烯膜间的聚丙烯膜的三层结构的隔膜、以及通过将聚烯烃微多孔性膜与无机微粒多孔膜层叠而得到的隔膜。隔膜的厚度例如可以设定为4～60μm的范围内。封装体5将发电元件4与电解液一起收容。例如，如图2中作为放大图所示的那样，封装体5由复合膜来形成。该复合膜具有包含金属层52(例如铝层等)、被覆其一个面(封装体5的收容发电元件4一侧的面)且能够热熔接的绝缘性的热熔接层51、被覆其另一面(封装体5的外侧的面)的保护层53的构成。热熔接层51例如由聚丙烯等能够热熔接的合成树脂来形成。另外，保护层53例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等耐久性优异的合成树脂来形成。金属层52的优选厚度为20μm～50μm。热熔接层51的优选厚度为30μm～100μm。保护层53的优选厚度为10μm～50μm。复合膜的构成并不限定为包含金属层52和形成在其表面的合成树脂层51及53的构成。例如，封装体5的构成可以包含封装体5的仅在收容发电元件4的一侧的面所具备的合成树脂层。封装体5例如由以与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其包含电极体、电解液、和收容所述电极体及所述电解液的复合膜封装容器，所述电极体包含正极、负极和配置在所述正极与负极之间的隔膜，所述正极包含正极集电体和形成在该正极集电体上的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和形成在该负极集电体上的负极活性物质层，所述正极活性物质层包含锂镍钴锰系复合氧化物的2次粒子，所述2次粒子包含具有层状晶体结构的锂镍钴锰系复合氧化物的1次粒子的集合，所述1次粒子的截面积为1.50μm2以下，所述层状晶体结构的晶格常数c为以下。

【技术特征摘要】
2015.04.24 JP 2015-0891171.一种非水电解质二次电池，其包含电极体、电解液、和收容所述电极体及所述电解液的复合膜封装容器，所述电极体包含正极、负极和配置在所述正极与负极之间的隔膜，所述正极包含正极集电体和形成在该正极集电体上的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和形成在该负极集电体上的负极活性物质层，所述正极活性物质层包含锂镍钴锰系复合氧化物的2次粒子，所述2次粒子包含具有层状晶体结构的锂镍钴锰系复合氧化物的1次粒子的集合，所述1次粒子的截面积为1.50μm2以下，所述层状晶体结构的晶格常数c为以下。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述一次粒子的截面积为0.30μm2...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村秀利，屋田弘志，
申请(专利权)人：汽车能源供应公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP