非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池具备：包含正极合剂层的正极、包含负极合剂层的负极以及包含非水溶剂的非水电解质。在负极合剂层的表面形成有沟。非水电解质相对于非水溶剂的总体积包含10体积％以上的氟系溶剂，用压差式粘度计测得的粘度(25℃)为3.50mPa·s以上。

【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
本专利技术涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
一直以来，已知使用氟系溶剂作为非水电解质的非水溶剂的非水电解质二次电池。例如，专利文献1中公开了一种非水电解质二次电池，其通过使用含有为非相容状态的烃系溶剂和氟系溶剂的非水电解质，从而改善了导电性和热稳定性。然而，对于非水电解质二次电池而言，改善快速放电循环特性是重要的课题。氟系溶剂的耐氧化性优异，因此通过使用该溶剂，例如能够改善常温下的快速放电循环特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-28054号公报
技术实现思路
如上所述，明确了：在非水电解质中使用氟系溶剂时，虽然可改善在常温下的快速放电循环特性，但在高于常温的温度(例如45℃)下的快速放电循环反而会恶化。即，本专利技术的目的在于提供即使在环境温度高的状况下，快速放电循环特性也优异的非水电解质二次电池。对于本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池，其特征在于，其具备：包含正极合剂层的正极、包含负极合剂层的负极以及包含非水溶剂的非水电解质，在正极合剂层和负极合剂层的至少一者的表面形成有沟，非水电解质相对于非水溶剂的总体积包含10体积％以上的氟系溶剂，用压差式粘度计(PressureDifferenceTypeViscometer)测得的粘度(25℃)为3.50mPa·s以上。根据作为本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池，无论温度条件如何均可得到优异的快速放电循环特性。附图说明图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的截面图。图2是示出作为实施方式的一个例子的负极的一部分的立体图。具体实施方式对于本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池，为了抑制非水电解质的分解、提高快速放电循环特性，相对于非水溶剂的总体积包含10体积％以上的耐氧化性高的氟系溶剂。由此，与不使用氟系溶剂的情况或其含量低于10体积％的情况相比，可改善在常温下的快速放电循环特性(例如25℃·1C的放电循环特性)。另一方面，本专利技术人等发现：使用10体积％以上的氟系溶剂的情况下，在高于常温的温度下快速放电循环特性(例如45℃·1C的放电循环特性)反而恶化。可认为：45℃·1C的放电循环中氟系溶剂分解而生成了阻抗成分。本专利技术人等为了在环境温度高的状况下也实现优异的快速放电循环特性而进行了深入研究，结果发现：通过将非水电解质的用压差式粘度计测得的粘度(25℃)设为3.50mPa·s以上、并且在正极合剂层和负极合剂层的至少一者的表面形成沟，从而无论温度条件如何均可得到优异的快速放电循环特性。所述作用效果仅在如下情况下特异地显现，即：非水电解质含有10体积％以上的氟系溶剂、用压差式粘度计测得的粘度(25℃)为3.50mPa·s以上、在正极合剂层和负极合剂层的至少一者的表面形成有沟。以下边参照附图边对实施方式的一个例子进行详细说明。附图均为示意性记载的图，附图中所绘制的构成要素的尺寸比率等应参酌以下说明进行判断。另外，从最初起已设定可将多个实施方式和变形例适宜组合而使用。图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池10的截面图。非水电解质二次电池10具备正极11、负极12和非水电解质。非水电解质二次电池10例如具有在电池壳中收容卷绕型的电极体14和非水电解质的结构，所述卷绕型的电极体14是隔着分隔件13卷绕正极11和负极12而成的。也可以使用将正极和负极隔着分隔件交替层叠而成的层叠型的电极体等其它形态的电极体，来代替卷绕型的电极体14。作为收容电极体14和非水电解质的电池壳，可以示例出：圆筒形、方形、硬币形、纽扣形等金属制壳；将树脂片层压而形成的树脂制壳等。在图1所示的例子中，由有底圆筒形状的壳主体15和封口体16构成了电池壳。本实施方式中，构成了隔着分隔件13卷绕正极11和负极12而成的卷绕型的电极体14，正极11和负极12成型为带状。以下只要没有特别声明，则将电极体作为具有卷绕结构的电极体而进行说明。非水电解质二次电池10具备分别配置于电极体14的上方和下方的绝缘板17、18。图1所示的例子中，安装于正极11的正极引线19通过绝缘板17的贯通孔延伸至封口体16侧，安装于负极12的负极引线20通过绝缘板18的外侧延伸至壳主体15的底部侧。例如，正极引线19通过焊接等与作为封口体16的底板的过滤器22的下表面连接，与过滤器22电连接的封口体16的顶板的盖子26成为正极端子。负极引线20通过焊接等与壳主体15的底部内表面连接，壳主体15成为负极端子。本实施方式中，在封口体16上设置了电流阻断机构和气体排出机构(安全阀)。壳主体15是例如有底圆筒形状的金属制容器。在壳主体15和封口体16之间设置了垫片27，以确保电池壳内部的密闭性。壳主体15例如具有从外侧挤压侧面部而形成的、用于支撑封口体16的鼓凸部21是适宜的。鼓凸部21优选沿着壳主体15的圆周方向而形成环状，通过其上表面支撑封口体16。封口体16具有：形成有过滤器开口部22a的过滤器22、及配置于过滤器22上的封闭过滤器开口部22a的阀体。本实施方式中，作为阀体设置了下阀体23和上阀体25，进一步设置了配置于下阀体23和上阀体25之间的绝缘构件24、以及形成有盖子开口部26a的盖子26。构成封口体16的各构件具有例如圆板形状或环形状，除绝缘构件24以外的各构件彼此电连接。具体而言，过滤器22和下阀体23以各自的周缘部相互接合，上阀体25和盖子26也以各自的周缘部相互接合。下阀体23和上阀体25以各自的中央部相互连接，在各周缘部之间夹设绝缘构件24。由于内部短路等产生的发热使内压上升时，例如下阀体23在较薄部断裂，由此上阀体25向盖子26侧膨胀而与下阀体23分离，从而切断两者的电连接。以下对非水电解质二次电池10的各构成要素进行详细说明。[正极]正极例如由包括金属箔等的正极集电体、及设置在该集电体上的正极合剂层构成是适宜的。正极集电体可以使用铝等在正极的电位范围内稳定的金属的箔、表层配置有该金属的薄膜等。正极合剂层优选：除了正极活性物质以外还包含导电材料和粘结材料，设置在集电体的两面。作为正极活性物质，可以示例出：含有Ni、Co、Mn等过渡金属元素的锂复合氧化物。锂复合氧化物例如为：LixCoO2、LixNiO2、LixMnO2、LixCoyNi1-yO2、LixCoyM1-yOz、LixNi1-yMyOz、LixMn2O4、LixMn2-yMyO4、LiMPO4、Li2MPO4F(0＜x≤1.2，0＜y≤0.9，2.0≤z≤2.3，M为Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B中的至少1种)。这些可以单独使用1种也可以将多种混合使用。从高容量化、低成本化等的观点出发，正极活性物质优选以Ni的比例相对于除Li以外的金属元素的总量多于80摩尔％的锂镍复合氧化物为主要成分。正极活性物质相对于其总质量包含50质量％以上或80质量％以上或100质量％的该锂镍复合氧化物。优选的锂镍复合氧化物为由通式LixNiyM1-yO2(0＜x＜1.1，0.8＜y，M为Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B中的至少1种)表示的复合氧化物。作为正极合剂层中所含的导电材料，可以示例出：碳黑、乙炔黑、科琴黑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具备：包含正极合剂层的正极、包含负极合剂层的负极以及包含非水溶剂的非水电解质，在所述正极合剂层和所述负极合剂层的至少一者的表面形成有沟，所述非水电解质相对于所述非水溶剂的总体积包含10体积％以上的氟系溶剂，用压差式粘度计测得的在25℃下的粘度为3.50mPa·s以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 JP 2015-2142631.一种非水电解质二次电池，其具备：包含正极合剂层的正极、包含负极合剂层的负极以及包含非水溶剂的非水电解质，在所述正极合剂层和所述负极合剂层的至少一者的表面形成有沟，所述非水电解质相对于所述非水溶剂的总体积包含10体积％以上的氟系溶剂，用压差式粘度计测得的在25℃下的粘度为3.50mPa·s以上。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述氟系溶剂为环状氟系溶剂。3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池，其中，所述环状氟系溶剂为氟代碳酸亚乙酯。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻智辉，白神匡洋，滝尻学，白根隆行，藤本洋行，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP