非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池，其使用含有过剩的Li并且具有层状结构的正极活性物质，能够抑制制造时的正极活性物质层形成用糊的凝胶化，并且输出高。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作为正极活性物质。所述锂复合氧化物中所含的锂原子相对于除了锂原子以外的金属原子的组成比大于1。所述锂复合氧化物是多孔质粒子。所述多孔质粒子在其截面中，孔隙的面积相对于粒子所占的面积的比例为1％以上的孔隙具有两个以上。所述多孔质粒子在其表面具有钨酸锂的被覆部。质粒子在其表面具有钨酸锂的被覆部。质粒子在其表面具有钨酸锂的被覆部。

【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。具体而言，一般的非水电解质二次电池具备含有正极活性物质的正极活性物质层，该正极活性物质层，作为主要方法采用含有正极活性物质的糊剂(正极活性物质层形成糊剂)制作。作为正极活性物质的典型例，可举出含有锂(Li)和至少一种除Li以外的金属的锂复合氧化物。
[0004]已知在具有层状结构的锂复合氧化物中，通过相对于除Li以外的金属而过剩地含有Li，即、通过相对于除Li以外的金属而含有大于1摩尔的Li，能够使非水电解质二次电池高容量化(例如参照专利文献1)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献1：日本专利申请公开第2012-204311号公报

技术实现思路

[0007]非水电解质二次电池需求进一步的高性能化(例如高输出化)。因此，为了使过剩地含有Li并且具有层状结构的正极活性物质高输出化，考虑到增大该正极活性物质的比表面积。但是，本专利技术人认真研究的结果，发现在提高过剩地含有Li的正极活性物质的比表面积的情况下，存在正极活性物质层形成糊剂凝胶化，其结果导致生产性受损这样的问题。
[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种使用过剩地含有Li并且具有层状结构的正极活性物质的非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池能够抑制制造时的正极活性物质层形成用糊剂的凝胶化，并且输出高。
[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作为正极活性物质。所述锂复合氧化物中所含的锂原子相对于除了锂原子以外的金属原子的组成比大于1。所述锂复合氧化物是多孔质粒子。所述多孔质粒子在其截面中，孔隙的面积相对于粒子所占的面积的比例为1％以上的孔隙具有两个以上。所述多孔质粒子在其表面具有钨酸锂的被覆部。
[0010]根据这样的技术构成，提供一种使用过剩地含有Li并且具有层状结构的正极活性物质的非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池能够抑制制造时的正极活性物质层形成用糊剂的凝胶化，并且输出高。
[0011]在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，所述多孔质粒子的平均孔隙率
为10％以上且50％以下，并且在所述多孔质粒子中，孔隙率为10％以上且50％以下的粒子的比例为80％以上。
[0012]根据这样的技术构成，提供输出更高的非水电解质二次电池。
[0013]在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，所述锂复合氧化物中所含的锂原子相对于除了锂原子以外的金属原子的组成比为1.1以上且1.3以下。
[0014]根据这样的技术构成，提供耐久性也优异的非水电解质二次电池。
[0015]在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，在将所述锂复合氧化物中所含的锂原子相对于除了锂原子以外的金属原子的组成比的值设为T，并将所述被覆部中所含的钨相对于所述锂复合氧化物的质量百分比的值设为C的情况下，满足4≤T/C≤6。
[0016]根据这样的技术构成，提供一种能够以更高水平抑制制造时的正极活性物质层形成用糊剂的凝胶化，并且输出更高、耐久性特别优异的非水电解质二次电池。
附图说明
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]附图标记说明
[0021]10
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多孔质粒子
[0022]12
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一次粒子
[0023]14
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孔隙
[0024]20
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卷绕电极体
[0025]30
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电池壳体
[0026]36
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安全阀
[0027]42
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正极端子
[0028]42a
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正极集电板
[0029]44
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负极端子
[0030]44a
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负极集电板
[0031]50
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正极片(正极)
[0032]52
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正极集电体
[0033]52a
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正极活性物质层非形成部分
[0034]54
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正极活性物质层
[0035]60
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负极片(负极)
[0036]62
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负极集电体
[0037]62a
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负极活性物质层非形成部分
[0038]64
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负极活性物质层
[0039]70
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隔板片(隔板)
[0040]100
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锂离子二次电池
具体实施方式
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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。
[0044]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作为正极活性物质，所述锂复合氧化物中所含的锂原子相对于除了锂原子以外的金属原子的组成比大于1，所述锂复合氧化物是多孔质粒子，所述多孔质粒子在其截面中，孔隙的面积相对于粒子所占的面积的比例为1％以上的孔隙具有两个以上，所述多孔质粒子在其表面具备钨酸锂的被覆部。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，所述多孔质粒子的平均孔隙率为10％以上且50％以...

【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：