锂离子二次电池制造技术

提供一种在负极活性物质层中含有Li

【技术实现步骤摘要】
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
近年来，锂离子二次电池被很好地用于个人计算机、便携终端等的便携电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源等。随着锂离子二次电池的普及，期望进一步的高性能化。因此，为了使锂离子二次电池的高性能化，开发了各种技术。例如，专利文献1公开了一种技术，在锂离子二次电池的负极的负极活性物质层中包含钛酸锂(Li4Ti5O12)粒子作为辅料。另外，专利文献2中公开了一种技术，在锂离子二次电池的负极的负极活性物质层中包含尖晶石型锂钛氧化物(Li4Ti5O12)粒子作为主料，且在正极活性物质的表面部包含Li3PO4。现有技术文献专利文献1：日本专利申请公开第2018-085286号公报专利文献2：日本专利申请公开第2013-004284号公报
技术实现思路
但是，本专利技术人进行了专心研究，结果发现，以往的在负极活性物质层中含有Li4Ti5O12粒子的锂离子二次电池中，对于过充电时的发热抑制性能和高SOC(StateofCharge)区域中的保存稳定性，尚存在改善的余地。因此，本专利技术的目的是提供一种在负极活性物质层中含有Li4Ti5O12粒子的锂离子二次电池，其兼顾过充电时的高发热抑制性能和高SOC区域中的高保存稳定性。在此公开的锂离子二次电池具备正极、负极和非水电解质。所述正极具有正极活性物质层。所述正极活性物质层含有Li3PO4作为辅料。所述负极具有负极活性物质层。所述负极活性物质层含有Li4Ti5O12作为辅料。所述正极活性物质层中的Li3PO4含量为0.5质量％以上且5.0质量％以下。所述负极活性物质层中的Li4Ti5O12含量为0.5质量％以上且5.0质量％以下。根据这样的结构，提供在负极活性物质层中含有Li4Ti5O12粒子的锂离子二次电池，其兼顾了过充电时的高发热抑制性能和高SOC区域中的高保存稳定性。在此公开的锂离子二次电池的一优选方式中，所述正极活性物质层中的Li3PO4含量相对于所述负极活性物质层中的Li4Ti5O12含量之比为0.5以上且1.2以下。根据这样的结构，过充电时的发热抑制性能和高SOC区域中的保存稳定性进一步提高。在此公开的锂离子二次电池的一优选方式中，所述正极活性物质层含有正极活性物质粒子和Li3PO4粒子，所述Li3PO4粒子的平均粒径相对于所述正极活性物质粒子的平均粒径之比为0.6以上且1.0以下。根据这样的结构，过充电时的发热抑制性能和高SOC区域中的保存稳定性进一步提高。在此公开的锂离子二次电池的一优选方式中，所述负极活性物质层含有负极活性物质粒子和Li4Ti5O12粒子，所述Li4Ti5O12粒子的平均粒径相对于所述负极活性物质粒子的平均粒径之比为0.5以上且0.8以下。根据这样的结构，过充电时的发热抑制性能和高SOC区域中的保存稳定性进一步提高。附图说明图1是示意地表示本专利技术一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的截面图。图2是表示本专利技术一实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体结构的示意图。附图标记说明20卷绕电极体30电池壳体36安全阀42正极端子42a正极集电板44负极端子44a负极集电板50正极片(正极)52正极集电体52a正极活性物质层非形成部分54正极活性物质层60负极片(负极)62负极集电体62a负极活性物质层非形成部分64负极活性物质层70隔膜片(隔膜)100锂离子二次电池具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术中的实施方式。再者，本说明书中特别提及的事项以外的、本专利技术的实施所需的事项(例如不是本专利技术特征的锂离子二次电池的一般结构和制造工艺)，能够基于本领域的现有技术，作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本专利技术能够基于本说明书所公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外，以下附图中，对具有相同作用的构件和部位附带相同标记进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。再者，本说明书中“二次电池”是指一般的能够反复充放电的蓄电装置，是包括所谓的蓄电池以及双电层电容器等的蓄电元件的术语。另外，“锂离子二次电池”是指具备非水电解质，作为电荷载体利用锂离子，通过正负极间的与锂离子相伴的电荷移动来实现充放电的二次电池。以下，以具有扁平状卷绕电极体和扁平状电池壳体的扁平方型锂离子二次电池为例，详细说明本专利技术，但不意图将本专利技术限定于这些实施方式所记载的范围。图1所示锂离子二次电池100是通过将扁平状卷绕电极体20和非水电解质(未图示)收纳在扁平方形电池壳体(即外装容器)30中而构建的密闭型锂离子二次电池100。在电池壳体30设有外部连接用的正极端子42和负极端子44、以及薄壁的安全阀36，安全阀36被设定为当电池壳体30的内压上升到预定水平以上时释放该内压。另外，在电池壳体30设有用于注入非水电解质的注入口(未图示)。正极端子42与正极集电板42a电连接。负极端子44与负极集电板44a电连接。作为电池壳体30的材质，可使用例如铝等重量轻且导热性好的金属材料。如图1和图2所示，卷绕电极体20具有以下形态：正极活性物质层54沿长度方向形成于长的正极集电体52的一面或两面(在此为两面)上的正极片50、和负极活性物质层64沿长度方向形成于长的负极集电体62的一面或两面(在此为两面)上的负极片60，隔着2枚长的隔膜片70重叠并沿长度方向卷绕。再者，在形成为从卷绕电极体20的卷绕轴方向(即与上述长度方向正交的片宽度方向)的两端向外部伸出的正极活性物质层非形成部52a(即未形成正极活性物质层54而是正极集电体52露出的部分)与负极活性物质层非形成部分62a(即未形成负极活性物质层64而是负极集电体62露出的部分)，分别接合有正极集电板42a和负极集电板44a。作为构成正极片50的正极集电体52，可举例如铝箔等。正极活性物质层54含有Li3PO4(以下也称为“LPO”)作为辅料。另外，正极活性物质层54含有正极活性物质作为主料。再者，本说明书中，“主料”是指含量最多的成分，“辅料”是指含量比主料少的成分。作为正极活性物质，使用能够吸藏和放出锂离子的材料，可以不特别限定地使用一直以来被用于锂离子二次电池的物质(例如层状结构的氧化物和尖晶石结构的氧化物)中的一种或两种以上。作为正极活性物质的例子，可举出锂镍系复合氧化物、锂钴系复合氧化物、锂锰系复合氧化物、锂镍锰系复合氧化物(例如LiNiO0.5Mn1.5O4)、锂镍锰钴系复合氧化物(例如LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)等的含锂过渡金属氧化物；以及LiFePO4等的锂过渡金属磷酸化合物等。其中，优选锂镍锰钴系复合氧化物。正极活性物质层54中(即相对于正极活性物质层5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，具备正极、负极和非水电解质，/n所述正极具有正极活性物质层，/n所述正极活性物质层含有Li

【技术特征摘要】
20190320 JP 2019-0529221.一种锂离子二次电池，具备正极、负极和非水电解质，
所述正极具有正极活性物质层，
所述正极活性物质层含有Li3PO4作为辅料，
所述负极具有负极活性物质层，
所述负极活性物质层含有Li4Ti5O12作为辅料，
所述正极活性物质层中的Li3PO4含量为0.5质量％以上且5.0质量％以下，
所述负极活性物质层中的Li4Ti5O12含量为0.5质量％以上且5.0质量％以下。


2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，所述正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口千佳，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP