非水电解质二次电池及电池包制造技术

非水电解质二次电池包含正极、负极和非水电解质。负极包含负极集电体和配置在该负极集电体上的负极合剂层。负极集电体包含金属箔。负极合剂层含有嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物和包含丙烯酸系树脂的粘结剂。该负极满足下式(I)。α/β＞1.36×10

Nonaqueous electrolyte two secondary cell and battery package

The nonaqueous electrolyte two cell contains positive, negative and non aqueous electrolytes. The negative electrode comprises a negative current collector and a negative mixture layer disposed on the negative current collector. The negative collector includes a metal foil. The negative mixture layer contains a titanium containing metal oxide embedded in and off lithium ions and an adhesive comprising an acrylic resin. The negative electrode satisfies the lower order (I). Alpha / beta > 1.36 * 10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池及电池包
本实施方式涉及非水电解质二次电池及电池包。
技术介绍
近年来，对于通过Li离子在负极与正极之间移动进行充放电的非水电解质二次电池，作为高能量密度电池的研究开发一直在广泛开展。迄今为止，具备作为活性物质含有LiCoO2或LiMn2O4的正极、和含有可嵌入及脱嵌锂的碳质物的负极的锂离子二次电池在便携设备用途中已广泛实用化。这样的锂离子二次电池近年来多用作从环境问题的观点出发而开发的电动车(electricvehicle：EV)、混合动力车(hybridelectricvehicle：HEV)、插电式混合动力车(plug-inhybridelectricvehicle：PHEV)、怠速停止系统(idling-stopsystem：ISS)搭载车等环境对应车用的电源。在将锂离子二次电池搭载在电动车及混合动力车等车辆中时，对锂离子二次电池要求高温环境下的储藏性能、循环性能、高输出的长期可靠性等。此外，在作为铅蓄电池的替代品搭载在汽车的发动机舱内使用时，对锂离子二次电池要求高温耐久性(例如80℃以上)。另外，在要求寒冷地区中的高性能时，低温环境下(例如－30℃)的高输出性能及长寿命性能是必要的。因此，对于正极、负极、隔膜、电解液等电池构成材料，要求高温及低温下的化学及电化学上的稳定性、强度、耐腐蚀性优异的材料。可是，锂离子二次电池中所用的负极通常具有在集电体上形成了负极活性物质层的结构。在该负极活性物质层中，除了负极活性物质以外，还使用用于使负极活性物质彼此间及负极活性物质与集电体粘结的粘结剂。作为粘结剂，一般使用氟系树脂(例如polyvinylidenefluoride：PVdF)及其改性体。但是，氟系树脂及其改性体在高温下相对于电解液容易溶胀。因此，在具有作为粘结剂含有氟系树脂及其改性体的负极的电池中，有高温循环性能下降的顾虑。具体地讲，在使用这样的氟系树脂等作为负极的粘结剂的电池中，伴随着高温下的充放电循环负极的电子传导网络被切断，其结果是，负极的内部电阻上升。因而，作为负极的粘结剂，提出了丙烯酸系树脂等合成橡胶质聚合物来取代PVdF等氟系树脂。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2011/002057A1专利文献2：日本特开2012-174577专利文献3：日本特开2008-098590专利文献4：日本特开2014-017199专利文献5：WO2014/068905A1专利文献6：WO2014/157010A1专利文献7：日本特开2013-023654
技术实现思路
专利技术要解决的问题实施方式的目的在于，提供高温耐久性优异的非水电解质二次电池、具备该非水电解质二次电池的电池包、以及具备该电池包的汽车。用于解决问题的手段根据实施方式，提供一种非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池包含正极、负极和非水电解质。负极包含负极集电体和配置在该负极集电体上的负极合剂层。负极集电体包括金属箔。负极合剂层包含可嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物和含有丙烯酸系树脂的粘结剂。该负极满足下式(I)。α/β＞1.36×10－2(I)其中，α是所述集电体与所述负极合剂层的剥离强度(N/m)，β是所述负极合剂层中的用表面/界面切削法测定的切削强度(N/m)。附图说明图1是作为实施方式的一个例子的扁平型非水电解质二次电池的剖视图。图2是图1的A部的放大剖视图。图3是作为实施方式的另一例子的扁平型非水电解质二次电池的示意图。图4是图3的B部的放大剖视图。图5是实施方式的电池包的分解立体图。图6是表示图5的电池包的电路的方框图。图7是1个实施例中的负极的截面的扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope：SEM)像。图8是1个比较例中的负极的截面的SEM像。具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对于相同或类似的部分标注相同或类似的符号，并将重复的记载省略。但是，附图是示意图，应注意厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度的比率等有时与现实不同。所以，具体的厚度及尺寸应参照以下的说明进行判断。当然，即使在附图相互间也包括彼此的尺寸关系及比率不同的部分。此外，以下所示的实施方式是例示用于使专利技术的技术思想具体化的装置及方法的，专利技术的技术思想并不是将构成构件的材质、形状、结构、配置等限定于以下所述的。专利技术的技术思想在权利要求范围内可增加多种变更。[第1实施方式]根据第1实施方式，提供一种非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池包含正极、负极和非水电解质。负极包含含有金属箔的负极集电体、和配置在该负极集电体上且含有负极活性物质和粘结剂的负极合剂层。含在负极合剂层中的负极活性物质含有可嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物。此外，粘结剂含有丙烯酸系树脂。负极集电体与负极合剂层的剥离强度α(单位：N/m)、负极合剂层中用表面/界面切削法测定的切削强度β(单位：N/m)满足α/β＞1.36×10－2的关系。参照图1、图2对第1实施方式涉及的非水电解质二次电池进行更具体的说明。图1表示第1实施方式涉及的扁平型非水电解质二次电池的剖视图，图2表示图1的A部的放大剖视图。扁平状的卷绕电极组1被收纳在由在两张树脂薄膜间夹着金属层的层压薄膜形成的袋状外包装构件2内。扁平状的卷绕电极组1通过将从外侧以负极3、隔膜4、正极5、隔膜4的顺序层叠的层叠物卷绕成涡旋状，对该层叠物进行加压成型而形成。最外层的负极3如图1所示的那样，具有在负极集电体3a的内面侧的一面形成有含负极活性物质的负极合剂层3b的构成，其它的负极3通过在负极集电体3a的两面上形成负极合剂层3b而构成。正极5通过在正极集电体5a的两面上形成正极合剂层5b而构成。在卷绕电极组1的外周端附近，负极端子6与最外层的负极3的负极集电体3a连接，正极端子7与内侧的正极5的正极集电体5a连接。这些负极端子6及正极端子7从袋状外包装构件2的开口部伸出到外部。例如从袋状外包装构件2的开口部注入液状非水电解质。通过将袋状外包装构件2的开口部热密封而将卷绕电极组1及液状非水电解质完全密封。热密封时，负极端子6及正极端子7在该开口部被袋状外包装构件2夹住。第1实施方式涉及的非水电解质二次电池并不局限于上述的图1及图2所示的构成，也能形成例如图3及图4所示的构成。图3是示意性地表示第1实施方式涉及的另一扁平型非水电解质二次电池的局部切口立体图，图4是图3的B部的放大剖视图。层叠型电极组11被收纳在由在两张树脂薄膜间夹着金属层的层压薄膜形成的袋状外包装构件2内。如图4所示的那样，层叠型电极组11具有中间夹着隔膜15地交替层叠正极13和负极14的结构。正极13存在多个，各自具备正极集电体13a和担载在正极集电体13a的两面上的正极合剂层13b。负极14存在多个，各自具备负极集电体14a和担载在负极集电体14a的两面上的负极合剂层14b。各负极14的负极集电体14a的一端从正极13突出来。负极集电体14a的突出来的一端与带状的负极端子16电连接。带状的负极端子16的前端从外包装构件12引出到外部。此外，虽未图示，但正极13的正极集电体13a的一端也从负极14突出来。从负极14突出来的正极13a的一端位于负极集电体14a的突出来的一端的相反侧。正极集电体13a的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具备：正极；负极，其包含负极集电体和配置在所述负极集电体上的负极合剂层，所述负极合剂层含有嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物和包含丙烯酸系树脂的粘结剂，并满足下式(I)；和非水电解质；α/β＞1.36×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备：正极；负极，其包含负极集电体和配置在所述负极集电体上的负极合剂层，所述负极合剂层含有嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物和包含丙烯酸系树脂的粘结剂，并满足下式(I)；和非水电解质；α/β＞1.36×10－2(I)其中，α是所述负极集电体与所述负极合剂层的剥离强度(N/m)，β是所述负极合剂层中的用表面/界面切削法测定的切削强度(N/m)。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述负极进一步满足下式(II)，α/β＜4.9×10－2(II)其中，α是所述负极集电体与...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十崎义之，高见则雄，保科圭吾，石桥充，山下泰伸，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP