非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池中，正极活性物质中，包含充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物。负极复合材料层具有包含聚丙烯酸或其盐的、从负极集电体侧起依次形成的第1层和第2层。第1层和第2层包含碳系负极活性物质，前述第2层的拉曼光谱的D谱带/G谱带比(B)相对于第1层的拉曼光谱的D谱带/G谱带比(A)的比率(B/A)为2～10。第1层中的聚丙烯酸或其盐的浓度高于第2层中的聚丙烯酸或其盐的浓度。

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，为了改善循环特性等电池性能，公开了一种非水电解质二次电池，其在负极复合材料层的粘结材料中使用聚丙烯酸。另外，专利文献2中公开了一种非水电解质二次电池用的正极活性物质，其是以使Ti等元素周期表4B～6B族元素存在于锂镍复合氧化物的表面的状态进行焙烧而得到的。专利文献2中，记载了可以抑制电池的高温保存后的电阻增加。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-348730号公报专利文献2：日本特开2004-253305号公报
技术实现思路
非水电解质二次电池中，确保良好的循环特性、且抑制高温保存后的电阻增加是重要的课题。包含专利文献1、2中公开的技术的现有技术中，关于高温保存后的电阻增加的抑制，尚存在改良的余地。作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：包含正极活性物质的正极；具有设置于负极集电体上的负极复合材料层的负极；和，非水电解质，前述正极活性物质中，包含充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物，前述负极复合材料层具有包含聚丙烯酸或其盐的、从前述负极集电体侧起依次形成的第1层和第2层，前述第1层和第2层包含碳系负极活性物质，前述第2层的拉曼光谱的D-band/G-band比(B)相对于前述第1层的拉曼光谱的D-band/G-band比(A)的比率(B/A)为2～10，前述第1层中的聚丙烯酸或其盐的浓度高于前述第2层中的聚丙烯酸或其盐的浓度。根据作为本公开的一方式的非水电解质二次电池，可以确保良好的循环特性，且抑制高温保存后的电阻增加。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剖视图。图2为示出作为实施方式的一例的负极的剖视图。具体实施方式当使用了充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物作为正极活性物质的情况下，可以提供例如高容量、且安全性高的非水电解质二次电池。另外，当负极复合材料层的粘结材料中使用聚丙烯酸的情况下，活性物质彼此的密合力、以及活性物质与集电体的密合力不易降低，可以得到良好的循环特性。另一方面，判定当使用上述正极活性物质且在负极复合材料层中添加聚丙烯酸的情况下，高温保存后的电阻大幅增加。本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果认为：通过使用从负极集电体侧起依次形成有第1层和第2层的负极复合材料层，且使碳系负极活性物质的无定形碳量为第1层<第2层，使聚丙烯酸或其盐的浓度为第1层>第2层的负极复合材料层，成功地确保良好的循环特性，且抑制高温保存后的电阻增加。认为，第2层中如果大量存在聚丙烯酸，则在负极表面形成高电阻的覆膜，电池电阻大幅上升。根据作为本公开的一方式的非水电解质二次电池，负极复合材料层的第1层和第2层中，通过适当调整聚丙烯酸的量、和碳系负极活性物质的无定形碳的量，从而高温保存后的电阻增加被特异地抑制。以下，对实施方式的一例详细地进行说明。以下，示例卷绕型的电极体14收纳于圆筒形的电池壳体的圆筒形电池，但电极体不限定于卷绕型，可以为多个正极与多个负极隔着分隔件交替地层叠而成的层叠型。另外，本公开的非水电解质二次电池可以为具备方形的金属制壳体的方形电池、具备硬币形的金属制壳体的硬币形电池等，也可以为具备由包含金属层和树脂层的层压片构成的外饰体的层压电池。图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的剖视图。如图1中所示例那样，非水电解质二次电池10具备：电极体14；非水电解质(未作图示)；和，用于收纳电极体14和非水电解质的电池壳体15。电极体14具备正极11、负极12和分隔件13，且具有正极11与负极12隔着分隔件13卷绕而成的卷绕结构。电池壳体15由有底圆筒形状的外饰罐16、和堵塞外饰罐16的开口部的封口体17构成。非水电解质二次电池10具备：分别配置于电极体14的上下的绝缘板18、19。图1所示的例子中，安装于正极11的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔向封口体17侧延伸，安装于负极12的负极引线21通过绝缘板19的外侧向外饰罐16的底部侧延伸。正极引线20通过焊接等连接于作为封口体17的底板的带开口的金属板23的下表面，作为与带开口的金属板23电连接的封口体17的顶板的盖27成为正极端子。负极引线21通过焊接等连接于外饰罐16的底部内表面，外饰罐16成为负极端子。外饰罐16例如为有底圆筒形状的金属制容器。在外饰罐16与封口体17之间设有垫片28，确保电池内部的密闭性。在外饰罐16上例如形成有伸出部22，所述伸出部22的侧面部的一部分向内侧伸出，且用于支撑封口体17。伸出部22优选沿外饰罐16的圆周方向形成为环状，用其上表面支撑封口体17。封口体17具有从电极体14侧起依次层叠有带开口的金属板23、下阀体24、绝缘构件25、上阀体26和盖27的结构。构成封口体17的各构件例如具有圆板形状或环形状，除绝缘构件25之外的各构件彼此被电连接。下阀体24与上阀体26在各中央部彼此被连接，在各周缘部之间夹设有绝缘构件25。由于异常放热而电池的内压上升时，下阀体24向盖27侧按压上阀体26而变形并断裂，下阀体24与上阀体26之间的电流通路被阻断。进一步内压上升时，上阀体26断裂，从盖27的开口部排出气体。以下，对正极、负极、分隔件和非水电解质、特别是对于正极和负极进行详细说明。[正极]正极11具有：正极集电体；和，设置于正极集电体上的正极复合材料层。正极集电体中，可以使用铝等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的薄膜等。正极复合材料层优选包含正极活性物质、导电材料和粘结材料，且设置于正极集电体的两面。正极11例如可以如下制作：在正极集电体上涂布包含正极活性物质、导电材料和粘结材料等的正极复合材料浆料，使涂膜干燥后，进行压缩，在正极集电体的两面形成正极复合材料层，从而可以制作。正极复合材料层的厚度的一例在正极集电体的单侧为20μm～120μm。正极活性物质中，包含充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物。正极复合材料层中，在不有损本公开的目的的范围内，可以包含该含钛的锂复合氧化物以外的正极活性物质。优选以相对于正极活性物质的总质量为80～100质量％的量包含该含钛的锂复合氧化物。充电时的晶格收缩率优选90％以上。通过使用充电时的晶格收缩率为98.5％以下的锂复合氧化物，从而可以实现电池的高容量化。正极活性物质的晶格收缩率可以用后述的实施例中记载的方法测定。另外，通过使用含有Ti的锂复合氧化物，从而可以抑制内部短路等异常发生时的放热。上述含钛的锂复合氧化物优选含有Li、Ti以外的金属元素。作为该金属元素，可以举出Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W、Mo、Si等。含钛的锂复合氧化物例如为在含有Li、Ti的基础上还含有Ni、Co、Mn、Al中的至少1种的复合氧化物。相对于除Li之外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池，其具备：包含正极活性物质的正极；具有设置于负极集电体上的负极复合材料层的负极；和，非水电解质，/n所述正极活性物质中，包含充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物，/n所述负极复合材料层具有：包含聚丙烯酸或其盐的、从所述负极集电体侧起依次形成的第1层和第2层，/n所述第1层和第2层包含碳系负极活性物质，/n所述第2层的拉曼光谱的D谱带/G谱带比(B)相对于所述第1层的拉曼光谱的D谱带/G谱带比(A)的比率(B/A)为2～10，/n所述第1层中的聚丙烯酸或其盐的浓度高于所述第2层中的聚丙烯酸或其盐的浓度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 JP 2018-0357721.一种非水电解质二次电池，其具备：包含正极活性物质的正极；具有设置于负极集电体上的负极复合材料层的负极；和，非水电解质，
所述正极活性物质中，包含充电时的晶格收缩率为98.5％以下的含钛的锂复合氧化物，
所述负极复合材料层具有：包含聚丙烯酸或其盐的、从所述负极集电体侧起依次形成的第1层和第2层，
所述第1层和第2层包含碳系负极活性物质，
所述第2层的拉曼光谱的D谱带/G谱带比(B)相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：新名史治，续木康平，柳田胜功，
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