锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池，其具有正极、负极、隔膜和电解液，所述隔膜含有相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％的硫。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求2015年6月30日向日本特许厅提交的日本专利申请第2015-131990号的优先权，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及非水电解质电池，尤其涉及锂离子二次电池。
技术介绍
非水电解质电池作为包括混合动力汽车和电动汽车等汽车用的电池已经实用化。作为这种车载电源用电池，使用锂离子二次电池。伴随锂离子二次电池的开发，正在追求电池的高容量化。伴随与此，确保电池的安全性变得重要。作为用于锂离子二次电池的发电元件的隔膜，使用聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃类的多孔性膜和微孔性膜。特别是具有由于在高温下堵塞空孔而使电阻增大的效果的、所谓的关闭效果(シャットダウン効果)的多孔性的聚乙烯膜得到广泛使用。如果隔膜发生关闭，则离子的流动停止(即，隔膜电阻增大)。可是，由于不同的电池，即使离子的流动停止，由于电极和电解质之间的反应变得活跃，存在使温度上升的情况。于是，由于电池内部成为短路状态，所以离子再次开始流动。其结果，由于电池内部成为发热状态，所以电池的功能停止。为了防止因这种电池的温度上升而造成的次生产生的内部短路，总是要求隔膜不仅要具有关闭效果，而且要具有高耐热性。日本专利公开公报特开2009-283273号中公开了一种电池用隔膜，所述电池用隔膜包括多层多孔质膜，所述多层多孔质膜具有包括将确保关闭功能的树脂作为主成分的树脂多孔质膜、以及包括将耐热性强的高耐热性微颗粒作为主成分的耐热多孔质层。按照日本专利公开公报特开2009-283273号公开的隔膜，不仅能够抑制电池特性的降低，而且能够提高所构成的电池的安全性。另一方面，为了在电极的表面形成稳定的覆盖膜，在非水电解液中混合规定的添加剂的情况下，存在添加剂不能在电极覆盖膜的形成中最适合地被利用的问题。其结果，由于电极覆盖膜的形成不充分，所以存在电池的容量保持率降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池，其不会减小容量保持率，并且具有更高的安全性。本专利技术的实施方式的锂离子二次电池，其包括正极、负极、隔膜以及电解液，所述隔膜含有相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％的硫。本专利技术的锂离子二次电池，添加剂的一部分(分解物等)不易吸附在隔膜表面。因此，能够使用添加剂在电极表面上有效地形成覆盖膜。因此，能够提高电池的安全性，并且能够维持电池的容量保持率。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的断面示意图。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构成和装置。以下说明本专利技术的实施方式。在本实施方式中，正极是薄板状或者片状的电池部件，该部件具有正极活性物质层，通过在将包含正极活性物质、粘合剂、必要情况下的导电助剂的混合物涂布或滚压(rolling)到金属箔等正极集电体上后，经过干燥工序，由此形成所述正极活性物质层。负极是薄板状或者片状的电池部件，该部件具有负极活性物质层，通过将包含负极活性物质、粘合剂、必要情况下的导电助剂的混合物涂布到负极集电体上，由此形成所述负极活性物质层。隔膜是膜状的电池部件，该部件通过将正极和负极隔离，确保负极和正极之间的锂离子的传导性。电解液是通过将离子性物质溶解在溶剂中得到的电传导性溶液。在本实施方式中，尤其可以使用非水电解液。包含正极、负极和隔膜的发电元件是电池的主构成部件的一个单位。所述发电元件通常是包括通过隔膜重叠的(层叠的)正极和负极的层叠物。在本专利技术的实施方式的锂离子二次电池中，所述层叠体浸渍在电解液中。本实施方式的锂离子二次电池包括封装体以及收纳在该封装体内部的所述发电元件。优选的是，发电元件收纳在密封的封装体内部。在此，“密封”是指发电元件以不接触外部空气的方式被封装体材料包裹。即，封装体具有能够将发电元件收纳在其内部且能被密封的袋形状。在此，隔膜含有相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％的硫。在此，隔膜中含有的硫，可以来源于后述的电解液中所含的添加剂。如果隔膜中包含的硫相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％，则能够提高电池的循环特性。在全部的实施方式中能够使用的负极包括负极活性物质层，所述负极活性物质层配置于负极集电体，包含负极活性物质。优选的是，负极具有在将包含负极活性物质、粘合剂以及根据情况添加的导电助剂的混合物涂布或滚压到包括铜箔等金属箔的负极集电体上后经过干燥工序得到的负极活性物质层。在各实施方式中，优选的是，负极活性物质包括石墨颗粒和/或非晶质碳颗粒。如果使用一起包含石墨颗粒和非晶质碳颗粒的混合碳材料，则能够提高电池的再生性能。石墨是六方晶系六角板状晶体的碳材料。石墨也被称为黑铅等。优选的是，石墨具有颗粒的形状。此外，非晶质碳也可以局部具有与石墨类似的结构。在此，非晶质碳的意思是指具有包含以无规的方式形成网络的微晶体结构的、作为整体是非晶质的碳材料。作为非晶质碳的例子，可以举出碳黑、焦炭、活性炭、碳纤维、硬碳、软碳和中孔碳。非晶质碳优选的是具有颗粒的形状。作为根据情况用于负极活性物质层的导电助剂的例子，可以举出碳纳米纤维等碳纤维、乙炔黑和科琴黑等碳黑、活性炭、中孔碳、富勒烯类和碳纳米管等碳材料。此外，负极活性物质层可以适当包含增稠剂、分散剂和稳定剂等通常用于电极形成使用的添加剂。作为用于负极活性物质层使用的粘合剂的例子，可以举出聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚氟乙烯(PVF)等氟树脂；聚苯胺类、聚噻吩类、聚乙炔类和聚吡咯类等导电性聚合物；丁苯橡胶(SBR)、聚丁橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、异戊二烯橡胶(IR)和丁腈橡胶(NBR)等合成橡胶；以及羧甲基纤维素(CMC)、黄原胶、胍尔豆胶、果胶等多糖类。能在全部的实施方式中使用的正极包括正极活性物质层，所述正极活性物质层配置于正极集电体，包含正极活性物质。优选的是，正极具有将包含正极活性物质、粘合剂和根据情况添加的导电助剂的混合物涂布或滚压到包括铝箔等金属箔的正极集电体上后经过干燥工序得到的正极活性物质层。作为正极活性物质，可以使用锂过渡金属氧化物。作为能优选使用的正极活性物质的例子，可以举出锂·镍系氧化物(例如LiNiO2)、锂钴系氧化物(例如LiCoO2)、锂锰系氧化物(例如LiMn2O4)、以及它们的混合物。此外作为正极活性物质，可以使用由通式LixNiyCozMn(1-y-z)O2表示的锂镍钴锰复合氧化物。在此，通式中的x是满足1≦x≦1.2的条件的数，y和z是满足y+z＜1关系的正数，而且，y的值为0.5以下。另外，如果锰的比例变大，则单相的复合氧化物难以合成。因此，优选的是，满足1-y-z≦0.4的关系。此外，如果钴的比例变大，则成本增高，容量也减少。因此，优选的是，满足z＜y和z＜1-y-z的关系。从得到高容量的电池的观点出发，特别优选的是，满足y＞1-y-z和y＞z的关系。锂镍钴锰复合氧化物优选具有层状结晶结构。作为根据情况用于正极活性物质层的导电助剂的例子，可以举出碳纳米纤维等碳纤维、乙炔黑、科琴黑等碳黑、活性炭、石墨、中孔碳、富勒烯类和碳纳米管等碳材料。此外，在正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池，其特征在于，所述锂离子二次电池包括正极、负极、隔膜以及电解液，所述隔膜含有相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％的硫。

【技术特征摘要】
2015.06.30 JP 2015-1319901.一种锂离子二次电池，其特征在于，所述锂离子二次电池包括正极、负极、隔膜以及电解液，所述隔膜含有相对于隔膜的重量为0.02～0.11重量％的硫。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述隔膜包括烯烃系树脂层和耐热性微颗粒层。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述耐热性微颗粒层中含有所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井敬之，
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