锂离子电池制造技术

本发明专利技术的锂离子电池(E)包括：正极端子(1)、负极端子(2)以及作为气密容器的电池盒(3)，电池盒(3)内部收纳有电极体(10)。电极体(10)具有：正极集流体(11)和正极用电极板(12)；以及负极集流体(13)和负极用电极板(14)，正极用电极板(12)和负极用电极板(14)介由间隔体(15)而层叠。在电池盒(3)内的空隙部配置氢氟酸吸收材料。此氢氟酸吸收材料优选为沸石等具有除水性能的材料。使用该氢氟酸吸收材料的锂离子电池对氢氟酸的吸收性优异，尤其能够抑制氢氟酸的生成本身。

Lithium ion battery

The lithium ion battery (E) of the invention comprises a positive terminal (1), a negative terminal (2), a battery box (3) as an air-tight container, and an electrode body (10) inside the battery box (3). The electrode body (10) has a cathode collector (11) and a cathode plate (12); a cathode collector (13) and a cathode plate (14); a cathode plate (12) and a cathode plate (14) are laminated by a spacer (15). A hydrofluoric acid absorption material is arranged in the gap part of the battery box (3). The hydrofluoric acid absorption material is preferably zeolite and other materials with dewatering performance. The lithium ion batteries using the hydrofluoric acid absorbing material have excellent absorption properties for hydrofluoric acid, especially can inhibit the formation of hydrofluoric acid itself.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子电池
本专利技术涉及一种用于电子设备、汽车等的锂离子电池，尤其涉及一种能除去因电解液而生成的氢氟酸的锂离子电池。
技术介绍
近年来，大容量、高输出型的锂离子电池已投入实际使用。由于此锂离子电池是大容量、高输出的，因此需要比以往的二次电池更高的安全性和稳定性。此锂离子电池的代表性构成为：在负极中使用碳，在正极中使用钴酸锂等锂过渡金属氧化物，作为电解液使用在碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯等有机溶剂中配合了如六氟磷酸锂(LiPF6)这种锂盐而成的电解质，通常对这些负极、正极及电解质各自的材料而言，只要锂离子移动、且能通过电荷转移来进行充放电即可，因此能采用非常多的实施方式。作为锂盐，除LiPF6之外，有时使用LiBF4等氟系络合盐、LiN(SO2Rf)2·LiC(SO2Rf)3(Rf＝CF3或C2F5)等盐。另外，通常，为了对电解液赋予高导电率和安全性，作为有机溶剂，使用将碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等环状碳酸酯系高介电常数、高沸点溶剂与碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等低级链状碳酸酯等低粘性溶剂加以混合的有机溶剂，此外还有一部分使用低级脂肪酸酯的情况。其中，LiPF6等锂盐在电池内是稳定的。但是，存在从在检査工序中不能发现的微小的针孔等向电池外漏出锂盐的情况。当锂盐如此地漏出时，锂盐和空气中的水反应生成作为强酸的氢氟酸，该生成的氢氟酸会腐蚀电池盒、防爆阀。进而，在将电解液向电池内注液的过程中，电解液飞散而生成氢氟酸，有时会腐蚀电池盒或防爆阀。其结果是，由腐蚀的防爆阀漏出大量的电解液，存在有可能腐蚀外部电路的问题。因此，作为解决此问题的方案，在专利文献1中，公开了在电池本体的防爆阀外侧设有气体吸收材料的方案。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-124256号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题由其后研究的结果可知，随着反复进行充放电，LiPF6等锂盐与电池内微量的水反应，从而在电池内有时也会生成微量的氢氟酸，而且，此氢氟酸可能会导致电池内部的局部破坏，引起放电容量等电池性能的降低。但是，存在的问题是：专利文献1中公开的吸收材料是用于吸收防爆阀外侧喷出的氟化氢气体，即用于吸收已生成的氢氟酸，并不是吸收刚生成的氢氟酸。因此，希望有一种使用了能够适宜吸收刚生成的氢氟酸的氢氟酸吸收材料、尤其是能够抑制氢氟酸生成本身的氢氟酸吸收材料的锂离子电池。鉴于上述课题，本专利技术的目的是提供一种使用了氢氟酸吸收性优异、尤其是能够抑制氢氟酸生成本身的氢氟酸吸收材料的锂离子电池。解决课题的技术手段为解决上述课题，本专利技术提供一种锂离子电池，在电池盒内封装有含浸有非水系电解液的叠层体，该叠层体是正极、负极和间隔体的叠层体，所述非水系电解液中的锂离子负责导电，其中，所述电池盒内设有能够吸收氢氟酸的氢氟酸吸收材料(专利技术1)。根据上述专利技术(专利技术1)，通过在锂离子电池盒内配置能够吸收氟化氢的氢氟酸吸收材料，从而能够将因反复充放电等而在内部生成的氢氟酸在刚生成后就迅速吸收，能够将对电池内部造成的不利影响抑制到最小限度，能够将锂离子电池保持在稳定的状态。在上述专利技术(专利技术1)中，所述氢氟酸吸收材料优选具有除水性能(专利技术2)。根据上述专利技术(专利技术2)，由于此氢氟酸吸收材料吸收在电池内部存在的微量水，因此能够防止锂盐与水的反应，从而抑制氢氟酸的生成本身。在上述专利技术(专利技术1，2)中，所述氢氟酸吸收材料优选为无机多孔质材料(专利技术3)。另外，所述氢氟酸吸收材料优选为沸石(专利技术4)。尤其是，所述氢氟酸吸收材料优选为由Ca进行离子交换后的A型沸石(专利技术5)。根据上述专利技术(专利技术3～5)，这些氢氟酸吸收材料能够迅速吸收氟化氢，并且，具有吸湿性，因此能够以单剂发挥两种性能。在上述专利技术(专利技术1)中，所述氢氟酸吸收材料优选为碳系材料(专利技术6)。根据上述专利技术(专利技术6)，碳系材料能够迅速吸收氟化氢，抑制电池电阻值上升的效果优异。在上述专利技术(专利技术2～6)中，优选所述氢氟酸吸收材料的含水率调整为1重量％以下(专利技术7)。根据上述专利技术(专利技术7)，由于在锂离子电池内配置有含水率1重量％以下的水分干燥状态的氢氟酸吸收材料，对在电池内部存在的微量水的吸收性能高，因此能够适宜地防止锂盐和水的反应从而抑制氢氟酸的生成本身。专利技术效果根据本专利技术，由于在锂离子电池盒内配置有能够吸收氟化氢的氢氟酸吸收材料，因此，能够将因进行反复充放电等而在内部生成的氢氟酸(可以是气体也可以是液体(F-))在刚生成后迅速吸收，将对电池内部造成的不利影响抑制到最小限度，能够将锂离子电池保持在稳定的状态。尤其是，作为氢氟酸吸收材料使用含水率为1重量％以下的沸石等具有除水性能的材料，能够防止锂盐和水的反应从而抑制氢氟酸的生成本身。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的锂离子电池内部结构的示意性截面图。图2是表示实施例1及比较例1的锂离子电池在充放电循环试验中的放电容量变化的图表。图3是表示实施例3、4及比较例3的锂离子电池在充放电循环试验中的放电容量变化的图表。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的一个实施方式。图1是表示本实施方式的锂离子电池的纵向截面图。图1中，锂离子电池E包括：正极端子1；负极端子2；作为气密容器的电池盒(壳体)3；以及根据需要在此电池盒3的外周表面形成的防爆阀(未图示)，其中，电池盒3的内部收纳有电极体10。电极体10具有：正极集流体11和正极用电极板12；以及负极集流体13和负极用电极板14，正极用电极板12和负极用电极板14具有各自介由间隔体15而层叠的结构。另外，正极端子1与正极用电极板12、负极端子2与负极用电极板14各自电连接。作为壳体的电池盒3，例如，是铝制或不锈钢制的矩形电池槽罐，具有气密性。正极用电极板12是两面保持有正极合剂的集流体。例如，该集流体是厚度约20μm的铝箔，膏状的正极合剂是在作为含锂过渡金属氧化物的锂钴氧化物(LiCoO2)中添加作为结合材料的聚偏氟乙烯和作为导电材料的乙炔黑后混炼而成的。另外，正极用电极板12是通过将此膏状的正极合剂在铝箔的两面涂布后，进行干燥、压延、切成带状的步骤而获得的。负极用电极板14是在两面保持有负极合剂的集流体。例如，该集流体是厚度10μm的铜箔，膏状的负极合剂是在石墨粉末中添加作为结合材料的聚偏氟乙烯后混炼而成的。另外，负极用电极板14是将此膏状的负极合剂在铜箔的两面涂布后，进行干燥、压延、切成带状的步骤而获得的。作为间隔体15，使用多孔膜。例如，间隔体15能够使用聚乙烯制微多孔膜。另外，作为含浸于间隔体的非水系电解液，优选为具有锂离子传导性的非水系有机电解液，例如，优选为碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)等环状碳酸酯与碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯的混合溶液，根据需要，作为电解质溶解有六氟化磷酸锂等锂盐。例如，能够使用在以1：1：1的比例混合碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)及碳酸二甲酯(DMC)而得到的混合液中、或在以1：1：1的比例混合碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)而得到的混合液中添加1mol/L的六氟化磷酸锂而得到的混合溶液。在这种锂离子电池E的电池盒3内的空隙部中配置氢氟酸吸收材料。在本实施方式中，氢氟酸吸收材料具有吸附因电解液中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池，其特征在于，在电池盒内封装有含浸有非水系电解液的叠层体，该叠层体是正极、负极和间隔体的叠层体，所述非水系电解液中的锂离子负责导电，所述电池盒内设有能够吸收氢氟酸的氢氟酸吸收材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.13 JP 2016-138446;2016.12.27 JP 2016-253131.一种锂离子电池，其特征在于，在电池盒内封装有含浸有非水系电解液的叠层体，该叠层体是正极、负极和间隔体的叠层体，所述非水系电解液中的锂离子负责导电，所述电池盒内设有能够吸收氢氟酸的氢氟酸吸收材料。2.如权利要求1所述的锂离子电池，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：野末满，金子淳，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP