非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池具备具有负极集电体(40)和在负极集电体(40)上设置的负极活性物质层(42)的负极(12)，负极活性物质层(42)包含石墨粒子A和石墨粒子B作为负极活性物质，上述石墨粒子A的内部空隙率为5％以下，上述石墨粒子B的内部空隙率为8％～20％，将负极活性物质层(42)在厚度方向上二等分时，在外表面侧一半的区域(42b)比负极集电体侧一半的区域(42a)包含更多上述石墨粒子A。包含更多上述石墨粒子A。包含更多上述石墨粒子A。

【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


[0001]本专利技术涉及非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]使用碳材料作为负极活性物质的非水电解质二次电池被广泛用作高能量密度的二次电池。
[0003]例如，专利文献1中，公开了一种在碳材料中使用内部空隙率为5％以下的致密碳的非水电解质二次电池。
[0004]例如，专利文献2中，公开了一种使用包含内部空隙率为1％以上且小于23％的碳材A、和内部空隙率为23％以上且40％以下的碳材B的碳材料的非水电解质二次电池。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平9-320600号公报
[0008]专利文献2：日本特开2014-67638号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]但是，以往的非水电解质二次电池中，存在以下问题：若实行以高倍率进行短时间的充电和以比其低倍率进行长时间的放电的快速充电循环，则电池容量降低。特别是在使用非水电解质二次电池作为电动汽车(EV)等的电源的情况下，以高倍率进行短时间的充电的情况多，因此要求抑制快速充电循环特性的降低。
[0011]因此，本专利技术的目的在于，提供能够抑制快速充电循环特性的降低的非水电解质二次电池。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]作为本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池的特征在于，具备具有负极集电体、和在上述负极集电体上设置的负极活性物质层的负极，上述负极活性物质层包含石墨粒子A和石墨粒子B作为负极活性物质，上述石墨粒子A的内部空隙率为5％以下，上述石墨粒子B的内部空隙率为8％～20％，将上述负极活性物质层在厚度方向上二等分时，在外表面侧一半的区域比负极集电体侧一半的区域包含更多上述石墨粒子A。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本专利技术的一个方案，可以提供一种能够抑制快速充电循环特性的降低的非水电解质二次电池。
附图说明
[0016]图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。
[0017]图2是作为实施方式的一例的负极的截面图。
[0018]图3是负极活性物质层内的石墨粒子的截面图。
具体实施方式
[0019](成为本专利技术的基础的见解)
[0020]内部空隙率低的石墨粒子与内部空隙率高的石墨粒子相比，充放电循环中的石墨粒子的破坏和伴随其的非水电解质的分解反应等被抑制，因此有抑制非水电解质二次电池的充放电循环特性的降低的倾向。可是，构成负极的负极集电体与其上配置的石墨粒子是通过粘结材等而粘结的，内部空隙率低的石墨粒子在形成电极时难以压溃，负极集电体与石墨粒子的粘结性容易降低。因此，在快速充电那样的严苛的条件下，石墨粒子容易从负极集电体剥离，因此仅仅使用内部空隙率低的石墨粒子的话，有时不能有效地抑制前述的快速充电循环特性的降低。因此，本专利技术人等经过深入研究的结果发现，为了抑制快速充电循环特性的降低，需要在包含内部空隙率低的石墨粒子和内部空隙率高的石墨粒子的负极活性物质层中，在外表面侧比负极集电体侧更多地配置内部空隙率低的石墨粒子，以至于想到以下所示的方案的非水电解质二次电池。
[0021]作为本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池的特征在于，具备具有负极集电体、和在上述负极集电体上设置的负极活性物质层的负极，上述负极活性物质层包含石墨粒子A和石墨粒子B作为负极活性物质，上述石墨粒子A的内部空隙率为5％以下，上述石墨粒子B的内部空隙率为8％～20％，将上述负极活性物质层在厚度方向上二等分时，在外表面侧一半的区域比负极集电体侧一半的区域包含更多上述石墨粒子A。
[0022]前述的非水电解质的分解反应在负极表面发生，但对于作为本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池而言，认为由于在负极活性物质层的外表面侧一半的区域比负极活性物质层的负极集电体侧一半的区域包含更多内部空隙率为5％以下的石墨粒子A，因此在快速充电那样的严苛的条件下，也有效地抑制了非水电解质的分解反应。另一方面，认为由于内部空隙率为5％以下的石墨粒子A在负极活性物质层的负极集电体侧一半的区域少(结果，电极形成时适度地压溃的石墨粒子B变多)，因此确保了负极集电体与石墨粒子的粘接性，在快速充电那样的严苛的条件下，石墨粒子也难以从负极集电体剥离。从这些情况等来看，根据作为本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池，抑制了快速充电循环特性的降低。
[0023]以下，参照附图对实施方式的一例进行详细说明。需要说明的是，本专利技术的非水电解质二次电池不限于以下说明的实施方式。另外，实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载的附图。
[0024]图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。图1所示的非水电解质二次电池10具备正极11与负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的电极体14、非水电解质、在电极体14的上下分别配置的绝缘板18、19、和容纳上述部件的电池壳15。电池壳15由有底圆筒形状的壳主体16、和封住壳主体16的开口部的封口体17构成。需要说明的是，也可以应用正极与负极隔着间隔件交替层叠而成的层叠型的电极体等其它形态的电极体代替卷绕型的电极体14。另外，作为电池壳15，可例示将圆筒形、方形、硬币形、纽扣形等的金属制外装罐、树脂片与金属片层叠而形成的袋式外装体等。
[0025]壳主体16例如是有底圆筒形状的金属制外装罐。在壳主体16与封口体17之间设置密封垫28，来确保电池内部的密闭性。壳主体16具有例如侧面部的一部分向内侧膨出的、支
承封口体17的膨出部22。膨出部22优选沿着壳主体16的周向以环状形成，在其上表面支承封口体17。
[0026]封口体17具有从电极体14侧开始依次层叠有过滤件23、下阀体24、绝缘部件25、上阀体26和帽27的结构。构成封口体17的各部件具有例如圆板形状或环形状，除了绝缘部件25以外的各部件相互电连接。下阀体24与上阀体26在各自的中央部相互连接，在各自的周边部之间存在绝缘部件25。若因内部短路等导致的发热而非水电解质二次电池10的内压上升，则例如按照下阀体24将上阀体26向帽27侧上推的方式变形而破裂，下阀体24与上阀体26之间的电流路径被阻断。若内压进一步上升，则上阀体26破裂，气体从帽27的开口部排出。
[0027]图1所示的非水电解质二次电池10中，安装于正极11的正极引线20穿过绝缘板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穿过绝缘板19的外侧向壳主体16的底部侧延伸。正极引线20通过焊接等连接于封口体17的底板即过滤件23的下表面，与过滤件23电连接的封口体17的顶板即帽27成为正极端子。负极引线21通过焊接等连接于壳主体16的底部内表面，壳主体16成为负极端子。
[0028]以下，对非水电解质二次电池10的各构成要素进行详细说明。
[0029][负极][0030]图2是作为实施方式的一例的负极的截面图。负极12具有负极集电体40、和在负极集电体40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备负极，所述负极具有负极集电体和在所述负极集电体上设置的负极活性物质层，所述负极活性物质层包含石墨粒子A和石墨粒子B作为负极活性物质，所述石墨粒子A的内部空隙率为5％以下，所述石墨粒子B的内部空隙率为8％～20％，将所述负极活性物质层在厚度方向上二等分时，所述负极活性物质层的外表面侧一半的区域比所述负极集电体侧一半的区域包含更多...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅谷纯一，四宫拓也，田下敬光，水越文一，下条司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：