非水电解质电池及电池包制造技术

根据实施方式，提供一种非水电解质电池。非水电解质电池具备正极、负极、隔膜和非水电解质。负极包含负极材料层。负极材料层包含含钛氧化物作为负极活性物质。隔膜至少位于正极及负极之间。利用汞压入法得到的隔膜的Log微分细孔容积分布曲线包含第1峰和第2峰。第1峰为细孔直径为0.02μm以上且0.15μm以下的范围内的极大值。第2峰为细孔直径为1.5μm以上且30μm以下的范围内的极大值。第2峰的强度P2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质电池及电池包
本专利技术的实施方式涉及非水电解质电池及电池包。
技术介绍
对于锂电池及锂离子电池等非水电解质电池的隔膜，使用了由聚烯烃、或纤维素纤维等形成的无纺布。为了应对非水电解质电池的高容量化的要求，研究了减薄隔膜的厚度。然而，在减薄无纺布隔膜的厚度的情况下，若隔膜的网眼过粗，则正极与负极变得容易接触，产生内部短路的可能性提高。另一方面，若隔膜的网眼过于致密，则存在内部电阻上升的倾向。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4445537号说明书专利文献2：日本专利第6258082号说明书非专利文献非专利文献1：神保元二等著、“微粒子手册”、朝仓书店、1991年9月、p.151-152非专利文献2：早川宗八郎著、“粉体物性测定法”、朝仓书店、1973年10月、p.257-259
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题在于提供内部电阻低、并且能够抑制自放电的非水电解质电池。用于解决课题的手段根据实施方式，提供一种非水电解质电池。非水电解质电池具备正极、负极、隔膜和非水电解质。负极包含负极材料层。负极材料层包含含钛氧化物作为负极活性物质。隔膜至少位于正极及负极之间。利用汞压入法得到的隔膜的Log微分细孔容积分布曲线包含第1峰和第2峰。第1峰为细孔直径为0.02μm以上且0.15μm以下的范围内的极大值。第2峰为细孔直径为1.5μm以上且30μm以下的范围内的极大值。第2峰的强度P2I与第1峰的强度P1I之比P2I/P1I大于1.00且为3.00以下。利用汞压入法得到的隔膜的细孔比表面积为70m2/g以上。根据另一实施方式，提供一种电池包。电池包包含实施方式所涉及的非水电解质电池。附图说明图1是第1实施方式所涉及的非水电解质电池的一个例子的分解立体图。图2是图1中所示的非水电解质电池所具备的电极组的局部展开立体图。图3是第2实施方式所涉及的电池包的一个例子的分解立体图。图4是表示图3中所示的电池包的电路的框图。图5是表示实施例所涉及的隔膜的Log微分细孔容积分布曲线的曲线图。图6是表示比较例所涉及的隔膜的Log微分细孔容积分布曲线的曲线图。具体实施方式(第1实施方式)根据第1实施方式，提供一种非水电解质电池。非水电解质电池具备正极、负极、隔膜和非水电解质。负极包含负极材料层。负极材料层包含含钛氧化物作为负极活性物质。隔膜至少位于正极及负极之间。利用汞压入法得到的隔膜的Log微分细孔容积分布曲线包含第1峰和第2峰。第1峰为细孔直径为0.02μm以上且0.15μm以下的范围内的极大值。第2峰为细孔直径为1.5μm以上且30μm以下的范围内的极大值。第2峰的强度P2I与第1峰的强度P1I之比P2I/P1I大于1.00且为3.00以下。利用汞压入法得到的隔膜的细孔比表面积为70m2/g以上。第1实施方式中所含的隔膜可以以适宜的平衡包含具有0.02μm以上且0.15μm以下的比较小的细孔直径的细孔和具有1.5μm以上且30μm以下的比较大的细孔直径的细孔。另外，在负极材料层中作为负极活性物质而包含的含钛氧化物在未嵌入锂离子的状态下可采取电子传导性非常低的绝缘体。第1实施方式所涉及的非水电解质电池由于具备这样的隔膜和负极活性物质，因此能够兼顾低的内部电阻和自放电的抑制。对于第1实施方式所涉及的非水电解质电池，以下说明详细情况。第1实施方式所涉及的非水电解质电池具备正极、负极、隔膜和非水电解质。正极可以包含正极集电体和担载于正极集电体的单面或两面的正极材料层(含正极活性物质层)。正极材料层可以包含正极活性物质。正极材料层根据需要还可以进一步包含导电剂及粘结剂。正极集电体也可以包含在表面未担载正极材料层的部分。正极集电体中的正极材料层无担载部分可以作为正极极耳起作用。或者，正极也可以包含与正极集电体不同体的正极极耳。负极可以包含负极集电体和担载于负极集电体的单面或两面的负极材料层(含负极活性物质层)。负极材料层可以包含负极活性物质。负极材料层根据需要还可以进一步包含导电剂及粘结剂。负极集电体可以包含在表面未担载负极材料层的部分。该部分可以作为负极极耳起作用。或者，负极也可以包含与负极集电体不同体的负极极耳。隔膜位于正极与负极之间。由此，正极材料层与负极材料层可以隔着隔膜而相对。正极、负极及隔膜可以构成电极组。电极组可以具有各种结构。例如电极组可以具有卷绕型的结构。对于卷绕型的结构，包含扁平形状、圆筒形状。卷绕型的电极组例如可以通过将隔膜、正极、隔膜和负极依次层叠而制作层叠体，并将该层叠体例如按照负极位于外侧的方式进行卷绕而获得。非水电解质可浸渗于这样的电极组中。实施方式所涉及的非水电解质电池可以进一步具备正极端子及负极端子。正极端子通过其一部分与正极的一部分电连接，可作为用于电子在正极与外部电路之间移动的导体起作用。正极端子例如可以与正极集电体、特别是正极极耳连接。同样地，负极端子通过其一部分与负极的一部分电连接，可作为用于电子在负极与外部端子之间移动的导体起作用。负极端子例如可以与负极集电体、特别是负极极耳连接。实施方式所涉及的非水电解质电池可以进一步具备外包装构件。外包装构件可以容纳电极组及非水电解质。正极端子及负极端子各自的一部分可以从外包装构件延伸出。以下，对实施方式所涉及的非水电解质电池中所含的各构件进行说明。1)负极对于负极集电体，例如可使用金属箔或合金箔。集电体的厚度优选为20μm以下，更优选为15μm以下。作为金属箔，可列举出铜箔、铝箔之类的金属箔。在铝箔的情况下，优选具有99质量％以上的纯度。作为合金箔，可列举出不锈钢箔、铝合金箔之类的合金箔。铝合金箔中的铝合金优选包含选自由镁、锌及硅构成的组中的至少一种元素。合金成分中的铁、铜、镍、铬等过渡金属的含量优选设定为1质量％以下。负极材料层包含负极活性物质。作为负极活性物质，使用含钛氧化物。含钛氧化物在未嵌入锂离子的状态、即放电状态下可为电子传导性非常低的绝缘体。另外，含钛氧化物在嵌入有锂离子的状态、即充电状态下具有电子传导性。第1实施方式所涉及的电池由于包含像这样在放电状态下可为绝缘体的负极活性物质，因此例如即使起因于隔膜的变形等而正极与负极相接触，也不易产生内部短路。作为含钛氧化物的晶体结构，可列举出斜方晶型、尖晶石型、锐钛矿型、金红石型、青铜型、单斜晶型或斜方锰矿型。作为斜方晶型的含钛氧化物的例子，可列举出钠铌钛复合氧化物。钠铌钛复合氧化物的例子中，包含通式Li2+vNa2-wM1xTi6-y-zNbyM2zO14+δ(0≤v≤4、0<w<2、0≤x<2、0<y<6、0≤z<3、y+z<6、-0.5≤δ≤0.5、M1包含选自Cs、K、Sr、Ba、Ca中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质电池，其具备：/n正极；/n负极，其具备包含负极活性物质的负极材料层，且包含含钛氧化物作为所述负极活性物质；/n隔膜，其至少位于所述正极及所述负极之间；和/n非水电解质；/n利用汞压入法得到的所述隔膜的Log微分细孔容积分布曲线包含第1峰和第2峰，所述第1峰为细孔直径为0.02μm以上且0.15μm以下的范围内的极大值，所述第2峰为细孔直径为1.5μm以上且30μm以下的范围内的极大值，所述第2峰的强度P2

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质电池，其具备：
正极；
负极，其具备包含负极活性物质的负极材料层，且包含含钛氧化物作为所述负极活性物质；
隔膜，其至少位于所述正极及所述负极之间；和
非水电解质；
利用汞压入法得到的所述隔膜的Log微分细孔容积分布曲线包含第1峰和第2峰，所述第1峰为细孔直径为0.02μm以上且0.15μm以下的范围内的极大值，所述第2峰为细孔直径为1.5μm以上且30μm以下的范围内的极大值，所述第2峰的强度P2I与所述第1峰的强度P1I之比P2I/P1I大于1.00且为3.00以下，
利用所述汞压入法得到的所述隔膜的细孔比表面积为70m2/g以上。


2.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中，在利用所述汞压入法得到的所述隔膜的全部细孔体积中，具有1μm以下的细孔直径的细孔的累积细孔体积所占的比例为40％以上且70％以下。


3.根据权利要求1或2所述的非水电解质电池，其中，利用所述汞压入法得到的所述隔膜的细孔比表面积为70m2/g以上且90m2/g以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的非水电解质电池，其中，所述隔膜的厚度为6μm以上且12μm以下。


5.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽骏忠，山本大，志子田将贵，长谷川亚希，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP