非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池具备：多个正极及多个负极夹着分隔件交替地层叠而成的电极体；和，包含非水溶剂的非水电解液。电极体具有8层以上正极及负极的组。相对于非水溶剂的总体积，在25℃下，非水电解液包含10～40体积％的氟代碳酸亚乙酯、和15～40体积％的碳数5以下的链状羧酸酯。

Nonaqueous electrolyte secondary battery

【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
本公开涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
专利文献1中公开了一种为了抑制在负极表面的金属锂的析出而在电解液中添加有氟代碳酸亚乙酯(FEC)的非水电解质二次电池。锂的析出发生时，循环特性降低、异常发生时的放热有变大的倾向，因此防止锂的析出为重要的课题。另外，专利文献2中公开了一种硬币型的非水电解质二次电池，其为了实现高容量且优异的循环特性，作为电解液成分包含特定的羧酸酯及氟化环状碳酸酯。另外，专利文献3中也公开了一种硬币型及圆筒形的非水电解质二次电池，其为了实现高容量且优异的循环特性及高温保存特性，作为电解液成分包含氟化环状碳酸酯及羧酸酯、非卤素化碳酸酯。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-218967号公报专利文献2：日本特开2008-41366号公报专利文献3：日本特表2017-530500号公报
技术实现思路
如上所述，已知FEC的添加对锂的析出抑制有效果。然而，具备多个正极及多个负极夹着分隔件交替地层叠而成的层叠型的电极体的非水电解质二次电池中，容易发生电极端部的浮起、或电极端部的电场集中导致的锂的析出，即使使用添加有FEC的电解液也无法得到充分的效果。另外，非水电解质二次电池中，抑制在漏液等异常发生时的引火是重要的课题。本公开的目的在于，在具备层叠型的电极体的非水电解质二次电池中，将引火性抑制为较低，同时抑制锂的析出。作为本公开的一方式的非水电解质二次电池，其特征在于，其具备：多个正极及多个负极夹着分隔件交替地层叠而成的电极体；和，包含非水溶剂的非水电解液，前述电极体具有8层以上前述正极及前述负极的组；相对于前述非水溶剂的总体积，在25℃下，前述非水电解液包含10～40体积％的氟碳酸亚乙酯、和15～40体积％的碳数5以下的链状羧酸酯。通过本公开的一方式，在具备层叠型的电极体的非水电解质二次电池中，可以将引火性抑制为较低，同时抑制锂的析出。附图说明图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的立体图。图2为图1中的AA线剖视图。图3为基于非水溶剂中的FEC和丙酸乙酯(EP)的含量比的、示出电解液的闪点与负极中有无锂析出的关系的图。具体实施方式如上所述，具备层叠型的电极体的非水电解质二次电池中，例如容易发生电极端部的浮起，从而在电极端部处正负极间的距离有时会变化。另外，还容易发生电极端部的电场集中。电极端部的浮起、电场集中发生时，负极表面上变得易于析出锂，从而电池的循环特性降低，有异常发生时的放热变大的担心。本专利技术人等为了解决上述课题进行深入研究，结果取得以下成功：通过使用相对于非水溶剂的总体积添加有10～40体积％的FEC、和15～40体积％的碳数5以下的链状羧酸酯的电解液，具备具有8层以上正极及负极的组的层叠型的电极体的非水电解质二次电池的引火性降低，同时抑制锂的析出。所述效果仅通过FEC的添加是无法得到的，该效果仅在以特定的比例将FEC和碳数5以下的链状羧酸酯混合时能特异地得到。锂的析出在使用伴随充放电的体积变化大的负极活性物质(例如，后述的含Si氧化物)时变得更容易发生，但通过本公开所述的非水电解质二次电池，即使在这样的情况下也可以充分地发挥效果。另外，对于以负极活性物质的填充密度为1.4g/cm3以上且1.7g/cm3以下的方式高密度地填充有负极活性物质的负极板也发挥效果。以下，边参照图边对本公开的实施方式的一例进行详细地说明。需要说明的是，实施方式的说明所参照的图为示意性地记载，图所描绘的构成元件的尺寸比率等有时与实物不同。具体的尺寸比率等需参考以下的说明并判断。图1为示出作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的外观的立体图，图2为图1中的AA线剖视图。本说明书中，将图1的纸面纵方向设为“上下方向”、将后述电极体30中的正极33及负极36的层叠方向设为“层叠方向”、将与上下方向及层叠方向分别正交的方向设为“长度方向”。另外，本说明书中，用语“端部”是指对象物的端部及其附近。图2中，图示出负极侧的端子连接结构，但本实施方式中，正极侧的端子连接结构具有与负极侧同样的构成。如图1及图2所例示，非水电解质二次电池10具备电池壳体12作为外壳体。电池壳体12的内部收纳有作为发电元件的电极体30、和非水电解液(未图示)。电极体30具有由多个正极33及多个负极36夹着分隔件50交替层叠的结构。电池壳体12由作为有底筒状并具有开口的容器的壳体主体13、和封堵壳体主体13的上端开口部的盖板14构成，并具有大致长方体形状。例如，壳体主体13及盖板14由以铝作为主要成分的金属形成，壳体主体13和盖板14通过焊接等接合。具备像这样的电池壳体12的非水电解质二次电池10通常被称作方形电池。在电池壳体12的上表面(盖板14)，负极端子16设置于长度方向端部的一侧，正极端子17设置于长度方向端部的另一侧。负极端子16具有使外部的元件与负极36电连接的功能，正极端子17具有使外部的元件与正极33电连接的功能。另外，未图示，但盖板14设置有用于注液电解液的注液孔、密封注液孔的密封栓、用于将电池内部的气体排出至电池外部的气体排出阀等。如图2所例示，电极体30通过绝缘性的保持架15以侧面及底面被覆盖的状态收纳于电池壳体12。由此，电池壳体12与正极33及负极36绝缘。保持架15例如优选的是，使用由树脂等形成、并沿着电池壳体12的内壁呈长方体的上端开口的箱状、或上端开口的袋状者。在设置于电池壳体12的上部的盖板14的一端部，形成有插入负极端子16的贯通孔14a。负极端子16以插入盖板14的贯通孔14a的状态，通过上侧结合构件19被固定于盖板14。中间构件18a、18b例如为树脂制的垫片。另外，负极端子16的下端部与负极连接部41的上端板部42电连接，上端板部42与盖板14之间配置有绝缘构件20。因此，负极端子16与盖板14之间通过配置于上侧结合构件19与盖板14之间的绝缘性的中间构件18a、18b，及配置于负极连接部41与盖板14之间的绝缘构件20而绝缘。负极连接部41由金属制的板材形成，其包含与电池壳体12的盖板14大致平行的上端板部42、和从上端板部42起弯曲成大致直角而连续的下侧板部43，并且截面具有“コ”字形状。负极连接部41的下侧板部43与后述的负极片37聚集形成的负极片层叠体38通过焊接等接合。由此，负极36与负极端子16电连接。电极体30包含多个平板状的正极33、多个平板状的负极36、及多个分隔件50。分隔件50可以是将长条状的多孔性树脂片弯曲成蛇腹状而构成，但本实施方式中为在正极33与负极36之间分别插入分隔件50的结构。电极体30为正极33及负极36夹着分隔件50层叠而成的层叠型的电极体。正极33、负极36、及分隔件50例如均大致具有矩形形状，作为它们的层叠体的电极体30大致具有长方体形状。需要说明的是，从充电时的锂的接受能力的观点来看，负极36形成为比正极33大一圈。正极33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池，其具备：多个正极及多个负极夹着分隔件交替地层叠而成的电极体；和，包含非水溶剂的非水电解液，/n所述电极体具有8层以上所述正极及所述负极的组，/n相对于所述非水溶剂的总体积，在25℃下，所述非水电解液包含10～40体积％的氟代碳酸亚乙酯、和15～40体积％的碳数5以下的链状羧酸酯。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 JP 2017-2306191.一种非水电解质二次电池，其具备：多个正极及多个负极夹着分隔件交替地层叠而成的电极体；和，包含非水溶剂的非水电解液，
所述电极体具有8层以上所述正极及所述负极的组，
相对于所述非水溶剂的总体积，在25℃下，所述非水电解液包含10～40体积％的氟代碳酸亚乙酯、和15～40体积％的碳数5以下的链状羧酸酯。

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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边裕贵，宫地良和，上原幸俊，宫崎晋也，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP