锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术的锂离子二次电池在容器中容纳有：具有正极集电体层和正极活性物质层的正极、具有负极集电体层和负极活性物质层的负极、含有锂盐的非水电解液、以及夹在上述正极与上述负极之间的间隔件。并且，在25℃的环境下，在充满电状态下，用直径φ3mm、长度70mm的SUS304制的钉以80mm/sec的速度扎刺上述锂离子二次电池的中央部，进行使上述锂离子二次电池短路的钉刺试验时，在上述钉刺试验后，使该锂离子二次电池发生短路放电，电压达到0.001V以上且0.100V以下的范围时的上述锂离子二次电池的正负极间的直流电阻为0.1Ω以上且300Ω以下。

Lithium ion secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池具有高能量密度的特征，被广泛用作便携电话、笔记本型个人电脑、电动汽车等的电源。锂离子二次电池中使用易燃性的有机溶剂作为电解液的主溶剂，因此要求对于起火、爆炸的安全性。作为与这种锂离子二次电池安全性有关的技术，可列举出例如专利文献1(日本特开2013-251281号公报)中记载的技术。专利文献1(日本特开2013-251281号公报)记载了一种锂二次电池，其具备电极体和一并容纳上述电极体和电解液的电池壳体，所述电极体由在正极集电体的表面具有包含正极活性物质的正极活性物质层的正极、在负极集电体的表面具有包含负极活性物质的负极活性物质层的负极、以及配置在该正极与负极之间的间隔件构成，上述电池壳体的表面积与电池充满电时的能量容量的比值为4.5cm2/Wh以上，并且，上述正极的电阻率为10Ω·cm以上且450Ω·cm以下。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-251281号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题随着锂离子二次电池的大型化、高能量密度化，针对锂离子二次电池安全性要求进一步的改善。此处，根据本专利技术人的研究而明确：为了实现锂离子二次电池的高能量密度化而使用例如含锂镍的复合氧化物等高容量类型的正极活性物质、或者减薄正极、负极的集电体层的厚度、或者提高正极活性物质层的密度时，存在锂离子二次电池的热稳定性降低、电池安全性劣化的情况。此外，根据本专利技术人的研究而明确：为了提高电池安全性而提高电极的电阻时，又会存在循环特性等电池特性劣化的情况。即，本专利技术人发现：以往的锂离子二次电池在循环特性等电池特性与电池安全性之间存在此消彼长的关系。本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其提供循环特性等电池特性和电池安全性良好的锂离子二次电池。用于解决课题的手段本专利技术人等为了实现上述课题而反复进行了深入研究。其结果可明确：通过将在规定条件下进行的钉刺试验后的锂离子二次电池的正负极间的直流电阻设为规定的范围，从而能够改善循环特性等电池特性与电池安全性之间存在的此消彼长的关系，能够获得循环特性等电池特性和电池安全性这两者的特性良好的锂离子二次电池。即发现：在规定条件下进行的钉刺试验后的锂离子二次电池的正负极间的直流电阻这一尺度作为用于实现循环特性等电池特性与电池安全性的平衡优异的锂离子二次电池的设计指针是有效的，从而实现了本专利技术。本专利技术是基于这种见解而提出的。即，根据本专利技术，提供以下所示的锂离子二次电池。根据本专利技术，提供一种锂离子二次电池，其在容器内容纳有：具有正极集电体层和正极活性物质层的正极、具有负极集电体层和负极活性物质层的负极、含有锂盐的非水电解液、以及夹在上述正极与上述负极之间的间隔件，在25℃的环境下，在充满电状态下，用直径φ3mm、长度70mm的SUS304制的钉以80mm/sec的速度扎刺上述锂离子二次电池的中央部，进行使上述锂离子二次电池短路的钉刺试验时，在上述钉刺试验后，使该锂离子二次电池发生短路放电，电压达到0.001V以上且0.100V以下的范围时的上述锂离子二次电池的正负极间的直流电阻为0.1Ω以上且300Ω以下。专利技术的效果根据本专利技术，能够提高循环特性等电池特性和电池安全性良好的锂离子二次电池。附图说明通过下述优选实施方式及其附带的下述附图来进一步明确上述目的和其它目的、特征和优点。图1是表示本实施方式中的层叠型电池的一例的示意图。图2是表示本实施方式中的卷绕型电池的一例的示意图。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式，使用附图进行说明。需要说明的是，在所有附图中，对相同的构成要素标注相同的符号，省略适当说明。此外，在附图中，各构成要素示意性地示出能够理解本专利技术的程度的形状、大小和配置关系，与实际尺寸不同。此外，本实施方式中，数值范围的“A～B”只要没有特别说明就表示A以上且B以下。<锂离子二次电池>本实施方式所述的锂离子二次电池在容器中容纳有：具有正极集电体层和正极活性物质层的正极、具有负极集电体层和负极活性物质层的负极、含有锂盐的非水电解液、以及夹在上述正极与上述负极之间的间隔件。并且，在25℃的环境下，在充满电状态下，用直径φ3mm、长度70mm的SUS304制的钉以80mm/sec的速度扎刺上述锂离子二次电池的中央部，进行使上述锂离子二次电池短路的钉刺试验时，在上述钉刺试验后，使该锂离子二次电池发生短路放电，电压达到0.001V以上且0.100V以下的范围时的上述锂离子二次电池的正负极间的直流电阻为0.1Ω以上且300Ω以下。根据本专利技术人的研究而明确：为了实现锂离子二次电池的高能量密度化而使用例如含锂镍的复合氧化物等高容量类型的正极活性物质、或者减薄正极、负极的集电体层的厚度、或者提高正极活性物质层的密度时，存在锂离子二次电池的热稳定性降低、电池安全性劣化的情况。此外，根据本专利技术人的研究而明确：为了提高电池安全性而提高电极的电阻时，又会存在循环特性等电池特性劣化的情况。即，本专利技术人发现：以往的锂离子二次电池在循环特性等电池特性与电池安全性之间存在此消彼长的关系。因而，本专利技术人等为了实现上述课题而反复进行了深入研究。其结果可明确：通过将在上述条件下进行的钉刺试验后的锂离子二次电池的正负极间的直流电阻设为上述范围，从而能够改善循环特性等电池特性与电池安全性之间存在的此消彼长的关系，能够获得循环特性等电池特性和电池安全性这两者的特性良好的锂离子二次电池。即，率先发现：在规定条件下进行的钉刺试验后的锂离子二次电池的正负极间的直流电阻这一尺度作为用于实现循环特性等电池特性与电池安全性的平衡优异的锂离子二次电池的设计指针是有效的。在本实施方式所述的锂离子二次电池中，上述钉刺试验后的正负极间的直流电阻的下限为0.1Ω以上，优选为1Ω以上、更优选为2Ω以上、进一步优选为10Ω以上、更进一步优选为40Ω以上、更进一步优选为60Ω以上、特别优选为80Ω以上。在本实施方式所述的锂离子二次电池中，通过将上述钉刺试验后的正负极间的直流电阻设为上述下限值以上，能够有效地提高锂离子二次电池安全性。此外，在本实施方式所述的锂离子二次电池中，上述钉刺试验后的正负极间的直流电阻的上限为300Ω以下，优选为250Ω以下、更优选为200Ω以下、进一步优选为150Ω以下、特别优选为130Ω以下。在本实施方式所述的锂离子二次电池中，通过将上述钉刺试验后的正负极间的直流电阻设为上述上限值以下，能够有效地提高锂离子二次电池的循环特性等电池特性。此处，本实施方式中，充满电状态是指：使用恒流恒压(CC-CV)法，在25℃下以1C的恒定电流对锂离子二次电池进行恒定电流充电，直至电压4.2V为止，接着，以4.2V的恒定电压进行恒定电压充电，直至充电终止电流0.015C为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，其在容器内容纳有：具有正极集电体层和正极活性物质层的正极、具有负极集电体层和负极活性物质层的负极、含有锂盐的非水电解液、以及夹在所述正极与所述负极之间的间隔件，/n在25℃的环境下，在充满电状态下，用直径φ3mm、长度70mm的SUS304制的钉以80mm/sec的速度扎刺所述锂离子二次电池的中央部，进行使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验时，/n在所述钉刺试验后，使该锂离子二次电池发生短路放电，电压达到0.001V以上且0.100V以下的范围时的所述锂离子二次电池的正负极间的直流电阻为0.1Ω以上且300Ω以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池，其在容器内容纳有：具有正极集电体层和正极活性物质层的正极、具有负极集电体层和负极活性物质层的负极、含有锂盐的非水电解液、以及夹在所述正极与所述负极之间的间隔件，
在25℃的环境下，在充满电状态下，用直径φ3mm、长度70mm的SUS304制的钉以80mm/sec的速度扎刺所述锂离子二次电池的中央部，进行使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验时，
在所述钉刺试验后，使该锂离子二次电池发生短路放电，电压达到0.001V以上且0.100V以下的范围时的所述锂离子二次电池的正负极间的直流电阻为0.1Ω以上且300Ω以下。


2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述间隔件的熔点或分解温度为220℃以上。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中，按照JISL1913：2010的6.3而测定的所述间隔件的MD方向的拉伸伸长率和TD方向的拉伸伸长率的平均值分别大于所述正极集电体层和所述负极集电体层的拉伸伸长率。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池，其中，按照JISL1913：2010的6.3而测定的所述间隔件的MD方向的拉伸伸长率和TD方向的拉伸伸长率的平均值为10％以上。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层包含正极活性物质、粘结剂树脂和导电助剂。


6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其中，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳泽良太，
申请(专利权)人：远景AESC能源元器件有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP