非水电解质二次电池及其制造方法技术

一种非水电解质二次电池，具有卷绕电极组件(40)、容纳卷绕电极组件(40)的电池盒(20)，以及包含在电池盒(20)中的非水电解液(80)。非水电解液(80)包括内部电解液和外部电解液。内部电解液包含在卷绕电极组件(40)的内部。外部电解液(80a)被收集在电池盒(20)的底部处。内部电解液的粘度大于外部电解液(80a)的粘度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池以及用于制造该电池的方法。在本说明书中，“二次电池”指的是可重复充电的常规电池。“非水电解质二次电池”指的是使用非水电解质的二次电池，该非水电解质包括其中溶解了电解质盐的非水溶剂。“锂离子二次电池”(一种“非水电解质二次电池”)指的是使用锂离子作为电解质离子的二次电池，其通过与在正极和负极之间的锂离子相关的电荷运动来实施充电/放电。在本说明书中的锂离子二次电池可包含一般被称为“锂二次电池”(例如：锂离子聚合物二次电池)的电池。
技术介绍
在此，例如，日本专利申请公开号No.2010-113920(JP2010-113920A)公开了一种锂离子二次电池，通过将比设置在正极活性材料层与负极活性材料层之间的电解液具有更高锂离子浓度的电解液注入电池盒内来提供该锂离子二次电池。该锂离子二次电池使得即使当实施高速的充电/放电时，也能够抑制设置在正极活性材料层与负极活性材料层之间的电解液的锂离子浓度的减少，并且从而抑制电池电阻的增加。
技术实现思路
本专利技术人提出了一种新的结构，其中在高速充电/放电期间可使电池电阻的增加保持为低。本专利技术的第一方面涉及非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池包含卷绕电极组件、电池盒、以及非水电解液。电池盒容纳卷绕电极组件。非水电解液容纳在电池盒中。非水电解液包含内部电解液和外部电解液。内部电解液包含在卷绕电极组件的内部。外部电解液被收集在电池盒的底部处。内部电解液的粘度大于外部电解液的粘度。该非水电解质二次电池可在重复的高速充电/放电应用中保持其电池特性在高水平处。对于该非水电解质二次电池，通过从内部电解液的粘度减去外部电解液的粘度而获得的差优选大于0.1mPa·s。其支持在重复的高速充电/放电应用中甚至更可靠和安全地保持电池特性在高水平处。在该非水电解质二次电池中，内部电解液中的溶剂的组成与外部电解液中的溶剂的组成优选不同。在该非水电解质二次电池中，内部电解液与外部电解液二者都优选包含碳酸二甲酯(DMC)作为溶剂组成，并且在外部电解液的溶剂中的DC的容积比优选高于在内部电解液的溶剂中的DC的容积比。在该非水电解质二次电池中，在内部电解液中的溶剂与在外部电解液中的溶剂二者优选都是碳酸亚乙酯(EC)、DC、以及碳酸甲乙酯(EMC)的混合物。在该非水电解质二次电池中的外部电解液优选被收集在卷绕电极组件外部的电池盒的底部处。本专利技术的第二方面涉及制造非水电解质二次电池的方法，该非水电解质二次电池包括电池盒、卷绕电极组件、第一非水电解液以及第二非水电解液。该制造方法包括：准备卷绕电极组件；在电池盒中容纳卷绕电极组件；在电池盒中建立真空并且以对应于在卷绕电极组件中的空隙的量将第一非水电解液注入电池盒；在注入第一非水电解液之后，将粘度低于第一非水电解液的粘度的第二非水电解液注入电池盒。在该实例中，可通过第一非水电解液来调整内部电解液的粘度，并且可通过第二非水电解液来调整外部电解液的粘度。如上所述，上文使得能够实现其中内部电解液粘度高于外部电解液粘度的非水电解质二次电池。附图说明将参考附图在下文中描述本专利技术示例性实施例的特征、优点以及技术和工业显著性，其中相同的标号表示相同的元件，以及其中：图1是示出锂离子二次电池的部分横截面图；图2是示出安装在锂离子二次电池中的电极组件的图；图3是示出在锂离子二次电池充电期间的状态的示意图；图4是示出在锂离子二次电池放电期间的状态的示意图；图5是用于评估的电池的透视图；以及图6是示出安装有二次电池(电池组)的车辆的图。具体实施方式下文描述在此提出的非水电解质二次电池的实施例。当然不应该将在此描述的实施例解释为对本专利技术的特定限制。此外，已经被实施作为在每幅图中的示意的和尺寸的关系(长度、宽度、厚度等)的图中的每幅图不反映实际尺寸关系。已经将相同的参考标号分配给展示相同功能的构件和部分，并且已经省略或简化对其重复性的描述。首先在此提供对锂离子二次电池10的描述，其是可应用的非水电解质二次电池的结构的示例。其后是对在此提出的非水电解质二次电池的描述。《锂离子二次电池10》图1是示出锂离子二次电池10的横截面图。图2是示出可安装在该锂离子二次电池10中的电极组件40的图。如图1和图2所示的锂离子二次电池10仅表示可应用本专利技术的锂离子二次电池的示例并且不构成对可应用本专利技术的锂离子二次电池的特定限制。如图1所示，锂离子二次电池10具有电池盒20和电极组件40(图1中的卷绕电极组件)。《电池盒20》电池盒20具有盒主体21和密封板22。盒主体21具有在一端处有开口的盒形状。这里，盒主体21具有长方形平行六面体形状，其具有底部以及在一端处开口，在锂离子二次电池10的正常使用配置中，该端对应于上侧。在本实施例的主盒体21中形成长方形开口。密封板22是关闭在主盒体21中的开口的构件。由近似长方形板构成密封板22。通过将该密封板22焊接到盒主体21开口的边缘来构成具有近似六面体形状的电池盒20。关于电池盒20的材料，例如，优选使用主要由轻且具有良好热传导性的金属材料构成的电池盒20。可通过铝、不锈钢和镀镍钢来示例性示出这种金属材料。由铝或主要是铝的合金构成根据本实施例的电池盒20(盒主体21加上密封板22)。在图1所示的示例中，在密封板22中设置有用于外部连接的正极端子23(外部端子)和负极端子24(外部端子)。在密封板22中形成安全阀30和注液口32。使安全阀30形成为当在电池盒20中的内部压力上升为达到或者超过预定水平(例如：大约0.3MPa到1.0MPa的开阀设定压力)时，打开并且释放内部压力。图1示出注入电解液并且然后采用密封材料33来密封关闭注液口32的状态。在该电池盒20中容纳电极组件40。《电极组件40(卷绕电极组件)》如图2所示，电极组件40具有带状正极(正极片50)、带状负极(负极片60)、以及带状隔板(隔板72和74)。《正极片50》正极片50具有带状正极集电箔(currentcollectorfoil)51和正极活性材料层53。优选使用适用于正极的金属箔用于正极集电箔51。例如，可将具有规定宽度和大约15μm厚度的带状铝箔用于正极集电箔51。沿着正极集电箔51的一侧边缘，考虑从宽度方向来设置露出部(exposedarea)52。在附图示例中，在除了设置在正极集电箔51的露本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池包括：卷绕电极组件；电池盒，其容纳所述卷绕电极组件；以及非水电解液，其容纳在所述电池盒中，所述非水电解液包括内部电解液和外部电解液，所述内部电解液被包含在所述卷绕电极组件中，所述外部电解液被收集在所述电池盒的底部处，所述内部电解液的粘度大于所述外部电解液的粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.04 JP 2013-2093161.一种非水电解质二次电池包括：
卷绕电极组件；
电池盒，其容纳所述卷绕电极组件；以及
非水电解液，其容纳在所述电池盒中，所述非水电解液包括内部电解
液和外部电解液，所述内部电解液被包含在所述卷绕电极组件中，所述外
部电解液被收集在所述电池盒的底部处，所述内部电解液的粘度大于所述
外部电解液的粘度。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中通过从所述内部
电解液的粘度减去所述外部电解液的粘度而获得的差大于0.1mPa·s。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池，其中在所述内部
电解液中的溶剂的组成与在所述外部电解液中的溶剂的组成不同。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的非水电解质二次电池，其
中
所述内部电解液包含碳酸二甲酯作为所述内部电解液的溶剂的组成，
所述外部电解液包含碳酸二甲酯作为所述外部电解液的溶剂的组成，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高畑浩二，
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