蓄电装置用组合物以及使用该蓄电装置用组合物的蓄电装置用隔板和蓄电装置制造方法及图纸

需要与以往的锂化合物相比即使在还原气氛中使用时也能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现、而且能够抑制以往的蓄电装置中成为问题的使用时和经时变化中的二氧化碳、氢气、氟气等各种气体的产生的蓄电装置用组合物。本发明专利技术的蓄电装置用组合物的特征在于，以X射线衍射图谱中的2θ(衍射角)＝18.4±0.1°的峰强度(A)与2θ(衍射角)＝43.7±0.1°的峰强度(B)的强度比(A/B)为1.10以上的Li

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电装置用组合物以及使用该蓄电装置用组合物的蓄电装置用隔板和蓄电装置
本专利技术涉及锂离子电池、双电层电容器等蓄电装置中使用的组合物。详细而言，涉及通过以具有特定的峰比的钛酸锂(Li2TiO3)作为主成分而与以往的锂化合物相比即使在还原气氛中使用时也能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现的蓄电装置用组合物。另外，涉及通过以具有特定的峰比的钛酸锂(Li2TiO3)作为主成分而能够在不降低电池特性的情况下抑制以往的蓄电装置中成为问题的使用时和经时变化中的二氧化碳、氢气、氟气等各种气体的产生的蓄电装置用隔板和蓄电装置。
技术介绍
锂离子电池、双电层电容器等蓄电装置虽然为高容量但能够小型化，因此，近年来快速得到实用化。但是，这样的蓄电装置中，存在如下问题：因蓄电装置内存在的杂质(例如活性物质内残留的未反应的碳酸锂等)或水分的混入、或者由于使用而使电解液或构成电极的材料发生氧化分解等，导致在蓄电装置内产生二氧化碳、氢气、氟气等气体。所述气体成为使蓄电装置的电池特性降低的原因，另外，这样的气体的产生持续时，导致从蓄电装置漏液、形状变化(膨胀)，最终引起起火、爆炸等严重现象。在此，这样的气体中，也有由于未反应的碳酸锂经时劣化(分解)、或者因反复进行充放电使电解液氧化分解而产生的气体(二氧化碳)，除了这样的气体，还产生成为氢气、氟气的原因的质子(H+)。具体而言，存在：由于渗入到蓄电装置内的水分本身发生电解而产生的质子(H+)；在电解液中使用六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)等作为电解质的情况下，由于从该电解质分解出的BF4-、PF6-等阴离子与渗入到蓄电装置内的水分反应而形成的氟化氢(HF)进一步解离而产生的质子(H+)等。然后，所述质子彼此结合从而产生氢气，或者从氟化氢(HF)解离出的氟离子彼此结合从而产生氟气。另外，还有由于从电解质分解出的BF4-、PF6-等阴离子与未反应的碳酸锂反应而产生的二氧化碳。因此，为了吸收所产生的气体，迄今为止已经开发出以各种化合物(主要是锂化合物)作为主成分的气体吸收材料(专利文献1～3)。具体而言，在专利文献1中记载了：使用锂复合氧化物作为二氧化碳的吸收材料，使用沸石作为氢气的吸收材料(参考专利文献1的权利要求2、3和[0012]～[0014])。在专利文献2中记载了：使用氢氧化锂作为二氧化碳和氢气等的吸收材料(参考专利文献2的权利要求3和[0009]、[0010])。在专利文献3中记载了：使用碱土金属的碳酸盐作为氟气的吸收材料(参考专利文献3的权利要求1、3、4和[0014])。此外，在专利文献4中记载了将碳酸锂粉末、氧化锂粉末和二氧化钛粉末以特定的比率进行混合而得到的二氧化碳吸收材料(参考专利文献4的权利要求1和[0028])，在非专利文献1中公开了锂复合氧化物可以成为二氧化碳的吸收材料(参考非专利文献1的第12页的“新型CO2吸收材料的特点”)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-297699号公报专利文献2：日本特开2003-197487号公报专利文献3：日本专利第5485741号公报专利文献4：日本专利第5231016号公报非专利文献非专利文献1：中川和明、加藤雅礼，“吸收二氧化碳的新陶瓷材料(二酸化炭素を吸収する新セラミックス材料)”，东芝评论，vol.56,No.8(2001)
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，这些文献均是以吸收所产生的气体为目的，并不是以抑制气体的产生本身、即捕捉成为气体产生源的质子(H+)本身为目的(技术构思)。因此，这些文献中记载的各种吸收材料或许能够防止漏液、形状变化(膨胀)、起火、爆炸等现象，但关于产生气体(发生电解液、构成电极的材料的氧化分解等)这一点没有变化，因此，并不能防止电池特性的降低。另外，锂化合物在蓄电装置内形成锂离子而迁移，因此，如专利文献1～4中记载的那样的锂化合物存在于负极的附近、负极侧时，存在由于锂离子被还原(发生蓝变)而显现出导电性、发生短路(short)现象的问题。因此，在以往使用锂化合物时，通常作为正极的材料使用。另外，在使用锂化合物作为隔板的材料时，以配置、涂布于正极侧的形态(不露出于负极侧的形态)来使用，但为了形成这样的形态，存在制造工序变得繁杂这样的问题。此次，本申请专利技术人进行了深入研究的结果是，得到了如下见解：通过以具有特定的峰比的钛酸锂作为主成分，与以往的锂化合物相比即使在还原气氛中使用时也能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现。特别是得到了如下见解：在作为隔板的材料使用的情况下，也不需要像以往那样形成配置、涂布于正极侧的形态(不露出于负极侧的形态)，不需要采用繁杂的制造工序。另外，得到了如下见解：能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现，并且还能够抑制以往的蓄电装置中成为问题的使用时和经时变化中的二氧化碳、氢气、氟气等各种气体的产生，具体而言，能够捕捉成为气体产生源的质子(H+)本身。本专利技术是鉴于上述的现有问题而完成的，其目的在于提供能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现的蓄电装置用组合物。另外，其目的在于提供使用该蓄电装置用组合物的蓄电装置用隔板和蓄电装置。用于解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术的蓄电装置用组合物的特征在于，以X射线衍射图谱中的2θ(衍射角)＝18.4±0.1°的峰强度(A)与2θ(衍射角)＝43.7±0.1°的峰强度(B)的强度比(A/B)为1.10以上的Li2TiO3作为主成分。本专利技术的蓄电装置用隔板的特征在于，使用本专利技术的蓄电装置用组合物。本专利技术的蓄电装置的特征在于，使用本专利技术的蓄电装置用隔板。专利技术效果根据本专利技术的蓄电装置用组合物，能够得到与以往的锂化合物相比即使在还原气氛中使用时也能够抑制蓝变(还原)所引起的导电性的显现的蓄电装置用组合物。另外，通过以具有特定的峰比的钛酸锂作为主成分，能够得到在不降低蓄电装置性能的情况下(减少漏电流的同时)能够抑制以往的蓄电装置中成为问题的使用时和经时变化中的二氧化碳、氢气、氟气等各种气体的产生的蓄电装置。具体而言，如以下所示的反应式那样，本专利技术的蓄电装置用组合物的锂离子与蓄电装置内产生的质子发生离子交换反应，由此，能够捕捉成为气体产生源的质子(H+)本身。另外，本专利技术的蓄电装置用气体组合物的钛酸根离子与碳酸根离子发生离子交换反应，由此，还能够捕捉二氧化碳。Li2TiO3+2H+→H2TiO3+2Li+(质子捕捉＝离子交换反应)Li2TiO3+CO2→Li2CO3+TiO2(CO2吸收)此外，在将本专利技术的蓄电装置用组合物用于蓄电装置的隔板的情况下，即使是本专利技术的蓄电装置用组合物稍微露出于隔板的负极侧的形态(即使不像以往的隔板那样进行使锂化合物不露出于负极侧的严格的制造管理)，也能够得到在不引起电池特性的降低的情况下能够抑制各种气体的产生的蓄电装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电装置用组合物，其特征在于，以X射线衍射图谱中的2θ(衍射角)＝18.4±0.1°的峰强度(A)与2θ(衍射角)＝43.7±0.1°的峰强度(B)的强度比(A/B)为1.10以上的Li

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170501 JP 2017-091480;20170711 JP 2017-1351391.一种蓄电装置用组合物，其特征在于，以X射线衍射图谱中的2θ(衍射角)＝18.4±0.1°的峰强度(A)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉原良介，渡边桂一，爪田觉，石本修一，
申请(专利权)人：帝化株式会社，日本贵弥功株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP