非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种将层状结构的锂复合氧化物用于正极活性物质而得到的非水电解质二次电池，其初期电阻低，并且反复充放电时的电阻增加得到了抑制。在此公开的非水电解质二次电池，具备正极、负极和非水电解质。所述正极具备正极活性物质层。所述正极活性物质层含有层状结构的锂复合氧化物。所述锂复合氧化物是多孔质粒子。所述多孔质粒子在其表层部包含岩盐型结构的层。所述岩盐型结构的层的厚度为5nm以上且80nm以下。所述多孔质粒子的孔隙率为15％以上且48％以下。所述多孔质粒子包含2个以上直径为所述多孔质粒子的粒径的10％以上的孔隙。所述多孔质粒子在其表面具备钨酸锂的被覆部。部。部。

【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池


[0001]本专利技术涉及非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池等的非水电解质二次电池被很好地用于个人电脑、便携终端等的移动电源、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。
[0003]非水电解质二次电池中，通常使用能够吸藏和释放作为电荷载体的离子的正极活性物质。作为正极活性物质的一例，可举出层状结构的锂复合氧化物(例如参照专利文献1)。
[0004]层状结构的锂复合氧化物通常为一次粒子凝集而成的二次粒子的形态。单纯地一次粒子凝集而成的二次粒子中，在一次粒子之间存在孔隙，但该孔隙小。进行了通过改变该二次粒子的孔隙的结构而使电池性能提高的尝试。具体而言，例如专利文献1中提出了使层状结构的锂复合氧化物的二次粒子成为具有1个大孔隙的中空粒子的形态。专利文献1记载了通过这样的中空粒子，能够降低直流电阻，并且能够增大放电容量。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献1：国际公开第2015/108163号

技术实现思路

[0007]但是，本专利技术人认真研究的结果，发现通过改变二次粒子的孔隙的结构来提高电池特性是有极限的，使用了现有技术的层状结构的锂复合氧化物的非水电解质二次电池，存在初期电阻高、反复充放电时电阻增加之类的问题。
[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种将层状结构的锂复合氧化物用于正极活性物质的非水电解质二次电池，其初期电阻低、并且反复充放电时的电阻增加得到抑制。
[0009]在此公开的非水电解质二次电池具备正极、负极和非水电解质。所述正极具备正极活性物质层。所述正极活性物质层含有层状结构的锂复合氧化物。所述锂复合氧化物是多孔质粒子。所述多孔质粒子在其表层部包含岩盐型结构的层。所述岩盐型结构的层的厚度为5nm以上且80nm以下。所述多孔质粒子的孔隙率为15％以上且48％以下。所述多孔质粒子包含2个以上直径为所述多孔质粒子的粒径的10％以上的孔隙。所述多孔质粒子在其表面具备钨酸锂的被覆部。
[0010]根据这样的技术构成，提供一种将层状结构的锂复合氧化物用于正极活性物质的非水电解质二次电池，其初期电阻低、并且反复充放电时的电阻增加得到抑制。
[0011]在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，所述钨酸锂的被覆部中所含的钨的量相对于所述锂复合氧化物为0.2质量％以上且1.2质量％以下。
[0012]根据这样的技术构成，初期电阻降低效果和对非水电解质二次电池反复充放电时的电阻增加的抑制效果特别高。
[0013]在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，所述层状结构的锂复合氧化物是锂镍钴锰系复合氧化物。
[0014]根据这样的技术构成，非水电解质二次电池的电阻特性特别优异。
附图说明
[0015]图1是示意性地表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池的内部结构的截面图。
[0016]图2是表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的示意图。
[0017]图3是示意性地表示本专利技术的一实施方式涉及的锂离子二次电池所使用的多孔质粒子的一例的截面图。
[0018]附图标记说明
[0019]10
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多孔质粒子
[0020]12
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一次粒子
[0021]14
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孔隙
[0022]20
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卷绕电极体
[0023]30
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电池壳体
[0024]36
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安全阀
[0025]42
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正极端子
[0026]42a
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正极集电板
[0027]44
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负极端子
[0028]44a
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负极集电板
[0029]50
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正极片(正极)
[0030]52
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正极集电体
[0031]52a
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正极活性物质层非形成部分
[0032]54
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正极活性物质层
[0033]60
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负极片(负极)
[0034]62
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负极集电体
[0035]62a
ꢀꢀꢀ
负极活性物质层非形成部分
[0036]64
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负极活性物质层
[0037]70
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隔板片(隔板)
[0038]100
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锂离子二次电池
具体实施方式
[0039]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。再者，本说明书中特别提及的事项以外的且本专利技术的实施所需的事项(例如不表征本专利技术的非水电解质二次电池的一般构成和制造工艺)，可以作为本领域技术人员基于该领域现有技术的设计事项来掌握。本专利技术能够基于本说明书公开的内容和该领域技术常识而实施。另外，以下的附图中，对发挥同样作用的构件、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)并不
反映实际的尺寸关系。
[0040]再者，本说明书中“二次电池”通常是指能够反复充放电的蓄电设备，包括所谓的蓄电池以及双电层电容器等蓄电元件。
[0041]以下，以具有扁平形状的卷绕电极体和扁平形状的电池壳体的扁平方型的锂离子二次电池为例，对本专利技术进行详细说明，但并不意图将本专利技术限定于该实施方式记载的内容。
[0042]图1所示的锂离子二次电池100，是通过扁平形状的卷绕电极体20和非水电解质(未图示)被收纳在扁平方形的电池壳体(即外装容器)30中而构建的密闭型的锂离子二次电池100。电池壳体30设有外部连接用的正极端子42和负极端子44、以及被设定为在电池壳体30的内压上升至预定水平以上的情况下开放该内压的薄壁的安全阀36。另外，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，例如可使用铝等重量轻且导热性好的金属材料。
[0043]如图1和图2所示，卷绕电极体20具有下述形态：在长条状的正极集电体52的一面或两面(在此为两面)上沿着长度方向形成有正极活性物质层54的正极片50、和在长条状的负极集电体62的一面或两面(在此为两面)上沿着长度方向形成有负极活性物质层64的负极片60，隔着2枚长条状的隔板片70重叠并在长度方向上卷绕。再者，在以从卷绕电极体20的卷绕轴方向(即、与上述长度方向正交的片材宽度方向)的两端向外侧伸出的方式形成的正极活性物质层非形成部分52a(即、没有形成正极活性物质层54从而露出了正极集电体52的部分)和负极活性物质层非形成部分62a(即、没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解质二次电池，具备正极、负极和非水电解质，所述正极具备正极活性物质层，所述正极活性物质层含有层状结构的锂复合氧化物，所述锂复合氧化物是多孔质粒子，所述多孔质粒子在其表层部包含岩盐型结构的层，所述岩盐型结构的层的厚度为5nm以上且80nm以下，所述多孔质粒子的孔隙率为15％以上且48％以下，所述多孔质粒子包含2个以上直...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本雄治，普洛克特桃子，牧村嘉也，林彻太郎，黄嵩凯，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：