非水电解液二次电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种非水电解液二次电池的制造方法，是具备正极合剂层(102)的非水电解液二次电池(1000)的制造方法，正极合剂层(102)含有含锂的过渡金属氧化物作为正极活性物质。该制造方法具备：将正极活性物质和芳腈化合物混合，使得该芳腈化合物相对于该正极活性物质的质量比率成为0.1质量％以上且4质量％以下，由此调制混合物的步骤(S101)；通过将该混合物、导电材料、粘合剂和溶剂混合而调制造粒体的步骤(S102)；以及通过将该造粒体配置于正极集电体(101)的表面而形成正极合剂层(102)的至少一部分的步骤(S103)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解液二次电池的制造方法。
技术介绍
日本特开2011-77016号公报中公开了一种通过向电解液添加己二腈而在正极活性物质的表面形成来自于该己二腈的被膜的技术。
技术实现思路
作为非水电解液二次电池的正极活性物质，已知例如以LiCoO2等为代表的含锂(Li)的过渡金属氧化物。含Li的过渡金属氧化物能够在其晶体结构(宿主结构)的间隙中可逆地吸藏放出Li离子(客体)。在含Li的过渡金属氧化物中，构成宿主结构的过渡金属随着电池的充放电而被氧化还原。即充电时低氧化状态的过渡金属(例如Co3+)放出电子而成为高氧化状态(例如Co4+)，放电时高氧化状态的过渡金属接收电子而回到低氧化状态。含Li的过渡金属氧化物的晶体结构随着过渡金属的氧化状态增高而变得不稳定。因此，例如在高温循环等使用方式中，含Li的过渡金属氧化物中的过渡金属有时会向电解液中溶出。在电解液中溶出的过渡金属向负极侧移动，并在负极上析出。认为如果过渡金属在负极上析出，则会阻碍Li离子的移动，成为电阻增加的主要原因。根据专利文献1可知，通过预先在电解液中添加己二腈等脂族腈化合物，能够在正极活性物质的表面形成被膜，从而抑制过渡金属的溶出。但是，其效果仍不充分。本专利技术是鉴于上述课题而完成的。即本专利技术的目的是提供一种正极活性物质中含有的过渡金属的溶出抑制效果提高了的非水电解液二次电池的制造方法。〔1〕一种非水电解液二次电池的制造方法，所述非水电解液二次电池具备正极合剂层，所述正极合剂层含有含锂的过渡金属氧化物作为正极活性物质。该制造方法具备：将正极活性物质和芳腈化合物混合，使得该芳腈化合物相对于该正极活性物质的质量比率成为0.1质量％以上且4质量％以下，由此调制混合物的步骤；通过将该混合物、导电材料、粘合剂和溶剂混合而调制造粒体的步骤；以及通过将该造粒体配置于正极集电体的表面而形成正极合剂层的至少一部分的步骤。通常，非水电解液二次电池的正极合剂层中除了正极活性物质以外还含有导电材料、粘合剂之类的各种成分。如专利文献1所述，在向电解液添加腈化合物的实施方式中，在正极活性物质以外的成分也会附着来自于腈化合物的被膜。即，无法将被膜选择性地配置于正极活性物质的表面，因此认为没有充分发挥由被膜实现的溶出抑制效果。上述〔1〕的制造方法中，通过预先将正极活性物质和芳腈化合物混合而使芳腈化合物直接附着在正极活性物质的表面。上述〔1〕的制造方法中，在该操作之后追加导电材料、粘合剂等，调制造粒体。造粒体是含有正极活性物质、粘合剂等的造粒粒子(复合粒子)的集合体。将造粒体例如通过辊压成型制成片状，进而配置于正极集电体上，由此能够形成正极合剂层。以往作为正极合剂层的形成方法，通常采用使正极活性物质、粘合剂等分散于大量溶剂中而形成涂料(也称为“糊”、“浆液”)，并将该涂料涂布于正极集电体上的方法。但是如果采用该方法，在涂料的形成过程中，芳腈化合物会从正极活性物质的表面流下来。这是由于正极活性物质在大量的溶剂中被搅拌的缘故。与涂料相比，造粒体能够用少量的溶剂形成。因此采用上述〔1〕的制造方法，能够维持将芳腈化合物选择性地配置于正极活性物质的表面的状态，形成正极合剂层。由此认为例如在初始的充放电时，能够在正极活性物质的表面均匀地形成来自芳腈化合物的被膜。并且，在上述〔1〕的制造方法中，使用芳腈化合物作为腈化合物。认为过渡金属的溶出归因于正极活性物质的表面的电子的授受。认为芳腈化合物在正极活性物质的表面显示出供电子性。因此，通过在正极活性物质的表面先均匀形成有来自芳腈化合物的被膜，电子的授受会在该被膜中发生。认为由此过渡金属的溶出得到抑制。芳腈化合物相对于正极活性物质的质量比率设为0.1质量％以上且4质量％以下。在上述〔1〕的制造方法中，在正极活性物质的表面选择性地配置有芳腈化合物，因此通过0.1质量％的添加就可得到充分的溶出抑制效果。但是，如果芳腈化合物的质量比率超过4质量％，则来自芳腈化合物的被膜会与过剩的Li离子反应，因此存在电池容量的降低增大的可能性。另外，较厚形成的被膜也有可能成为电阻增加的主要原因。再者，上述〔1〕的制造方法中，使用含有芳腈化合物的造粒体，既可以形成正极合剂层整体，也可以形成正极合剂层的一部分。〔2〕在上述〔1〕的制造方法中，正极合剂层优选如以下这样形成。正极合剂层被形成为沿着正极集电体的表面在长度方向上延伸。在与长度方向正交的宽度方向上，正极合剂层包含中央部以及夹持该中央部的第1端部和第2端部。中央部不含芳腈化合物。第1端部和第2端部含有造粒体。将正极合剂层的全宽设为W0、将第1端部的宽度设为W1、将第2端部的宽度设为W2时，正极合剂层被形成为满足下述式(I)：0.33％≤{(W1+W2)/W0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池的制造方法，所述非水电解液二次电池具备正极合剂层，所述正极合剂层含有含锂的过渡金属氧化物作为正极活性物质，所述方法具备以下步骤：将所述正极活性物质和芳腈化合物混合，使得所述芳腈化合物相对于所述正极活性物质的质量比率成为0.1质量％以上且4质量％以下，从而调制混合物的步骤；将所述混合物、导电材料、粘合剂和溶剂混合，从而调制造粒体的步骤；以及将所述造粒体配置于正极集电体的表面，从而形成所述正极合剂层的至少一部分的步骤。

【技术特征摘要】
2015.09.08 JP 2015-1767271.一种非水电解液二次电池的制造方法，所述非水电解液二次电池具备正极合剂层，所述正极合剂层含有含锂的过渡金属氧化物作为正极活性物质，所述方法具备以下步骤：将所述正极活性物质和芳腈化合物混合，使得所述芳腈化合物相对于所述正极活性物质的质量比率成为0.1质量％以上且4质量％以下，从而调制混合物的步骤；将所述混合物、导电材料、粘合剂和溶剂混合，从而调制造粒体的步骤；以及将所述造粒体配置于正极集电体...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂秀之，冈田行广，
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