非水电解质二次电池及非水电解质二次电池用负极制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种抑制负极合剂层的裂纹、剥离且循环特性良好的非水电解质二次电池。本发明专利技术的一个方案的非水电解质二次电池具备卷绕型的电极体。负极(12)具有：负极集电体(40)和负极合剂层(42)，所述负极合剂层(42)形成于负极集电体(40)的两侧面上，并且至少包含负极活性物质和粘合剂。负极合剂层(42)具有：位于负极集电体(40)的内周侧的内侧负极合剂层(42

【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及非水电解质二次电池用负极


[0001]本专利技术涉及非水电解质二次电池及非水电解质二次电池用负极。

技术介绍

[0002]一直以来，广泛使用将对于带状的正极和带状的负极隔着间隔件卷绕而成的卷绕型的电极体容纳于外包装体的非水电解质二次电池。电极体的电极(正极和负极)在各个金属制的集电体的两面具有包含活性物质和树脂粘合剂的合剂层，有时由于电极体被卷绕而在合剂层产生裂纹，或者合剂层从集电体剥落。特别是在卷绕时，对内周侧的合剂层施加大的应力，合剂层容易从集电体剥落。
[0003]在专利文献1中公开了通过提高靠近集电体的中心的合剂层中所含的粘合剂的含有率，从而抑制集电体的内周侧的合剂层的剥离。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平8
‑
17472号公报
[0007]专利文献2：日本特开2012
‑
182012号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的问题
[0009]在此，电极体在卷绕时，内侧的合剂层被压缩，外侧的合剂层被拉伸。因此，在内侧的合剂层中，电解液的流路变窄，Li离子的扩散性降低。另一方面，在外侧容易产生裂纹，或者由于充放电中的膨胀收缩而发生剥落，循环特性容易降低。
[0010]在本专利技术中，提供通过调整合剂层中所含的粘合剂的溶胀度从而抑制了合剂层的裂纹、剥落、并且循环特性良好的非水电解质二次电池。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]作为本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池具备：带状的正极及带状的负极隔着间隔件卷绕而成的电极体、和容纳上述电极体的外包装体，上述负极具有：负极集电体和负极合剂层，上述负极合剂层形成于上述负极集电体的两侧面上，并且至少包含负极活性物质和粘合剂，上述负极合剂层具有：位于上述负极集电体的外周侧的外侧负极合剂层、和位于内周侧的内侧负极合剂层，上述外侧负极合剂层中所含的粘合剂的溶胀度高于上述内侧负极合剂层中所含的粘合剂的溶胀度，上述外侧负极合剂层包含溶胀度为150～250％的粘合剂。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术的非水电解质二次电池，内侧负极合剂层中的电极反应变得均匀，并且可防止外侧负极合剂层的剥离，因此，能够提高循环特性。
附图说明
[0015]图1是作为实施方式的一例的圆筒形的二次电池的轴向截面图。
[0016]图2是图1所示的二次电池所具备的电极体的立体图。
[0017]图3是将构成作为实施方式的一例的电极体的正极及负极以展开状态示出的主视图。
[0018]图4是作为实施方式的一例的电极体的负极的径向截面图。
[0019]图5是作为实施方式的一例的电极体的负极的径向截面的局部放大图。
具体实施方式
[0020]以下，一边参照附图，一边对本专利技术涉及的圆筒形状且卷绕型的非水电解质二次电池的实施方式的一例进行详细说明。以下的说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是为了容易理解本专利技术的例示，能够按照圆筒形的二次电池的规格适当变更。另外，以下的说明中，在包括多个实施方式、变形例的情况下，将它们的特征部分适当组合使用是起初就设想到的。
[0021]图1是作为实施方式的一例的卷绕型的二次电池10的轴向截面图。图1所示的二次电池10中，电极体14和非水电解质(未图示)容纳于外包装体15中。电极体14具有正极11与负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的结构。需要说明的是，图1所示的二次电池10是圆筒形状，但只要电极体14具有卷绕型的结构，二次电池10也可以为方筒形状等。作为非水电解质的非水溶剂(有机溶剂)，可以使用碳酸酯类、内酯类、醚类、酮类、酯类等，这些溶剂可以混合使用2种以上。在混合使用2种以上的溶剂的情况下，优选使用包含环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂。例如，作为环状碳酸酯，可以使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)等，作为链状碳酸酯，可以使用碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)等。作为非水电解质的电解质盐，可以使用LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3等以及它们的混合物。电解质盐相对于非水溶剂的溶解量可以设为例如0.5～2.0mol/L。需要说明的是，以下，为了方便说明，将封口体16侧作为“上”，将外包装体15的底部侧作为“下”进行说明。
[0022]通过用封口体16堵住外包装体15的开口端部，二次电池10的内部被密闭。在电极体14的上下分别设有绝缘板17、18。正极引线19穿过绝缘板17的贯通孔向上方延伸，与封口体16的底板即过滤件22的下表面焊接。二次电池10中，与过滤件22电连接的封口体16的顶板即帽26成为正极端子。另一方面，负极引线20穿过绝缘板18的贯通孔，向外包装体15的底部侧延伸，被焊接于外包装体15的底部内表面。二次电池10中，外包装体15成为负极端子。需要说明的是，在负极引线20设于终端部的情况下，负极引线20穿过绝缘板18的外侧，向外包装体15的底部侧延伸，被焊接于外包装体15的底部内表面。
[0023]外包装体15为例如有底圆筒形状的金属制外包装罐。在外包装体15与封口体16之间设有密封垫27，二者被电绝缘，并且确保二次电池10的内部的密闭性。外包装体15具有例如从外侧压制侧面部而形成的、支承封口体16的沟槽部21。沟槽部21优选沿着外包装体15的周向以环状形成，在其上表面支承封口体16。
[0024]封口体16具有从电极体14侧开始依次层叠的过滤件22、下阀体23、绝缘部件24、上阀体25和帽26。构成封口体16的各部件例如具有圆板形状或环形状，除了绝缘部件24以外
的各部件相互电连接。下阀体23与上阀体25在各自的中央部相互连接，在各自的周缘部之间隔着绝缘部件24。若因异常发热而电池的内压上升，则例如下阀体23断裂，由此，上阀体25向帽26侧膨胀而从下阀体23分离，从而阻断两者的电连接。若内压进一步上升，则上阀体25断裂，从帽26的开口部26a排出气体。
[0025]接着，一边参照图2，一边对电极体14进行说明。图2是电极体14的立体图。电极体14如上所述，具有正极11与负极12隔着间隔件13以涡旋状卷绕而成的卷绕结构。正极11、负极12、和间隔件13均形成为带状，在沿着卷绕轴28配置的卷芯的周围卷绕成涡旋状从而成为沿着电极体14的径向交替层叠的状态。在径向上，将卷绕轴28侧称为内周侧，将其相反侧称为外周侧。电极体14中，正极11和负极12的长度方向成为卷绕方向，正极11和负极12的带宽度方向成为轴向。在电极体14的上端，正极引线19从中心与最外周之间的半径方向的大致中央沿轴向延伸出。另外，在电极体14的下端，负极引线20从卷绕轴28的附近沿轴向延伸出。
[0026]间隔件13中，可以使用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片材。作为多孔性片材的具体例，可以举出微多孔薄膜、织造布、无纺布等。作为间隔件13的材质本文档来自技高网...

【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：带状的正极及带状的负极隔着间隔件卷绕而成的电极体、和容纳所述电极体的外包装体，其中，所述负极具有：负极集电体和负极合剂层，所述负极合剂层形成于所述负极集电体的两侧面上，并且至少包含负极活性物质和粘合剂，所述负极合剂层具有：位于所述负极集电体的外周侧的外侧负极合剂层、和位于内周侧的内侧负极合剂层，所述外侧负极合剂层中所含的粘合剂的溶胀度高于所述内侧负极合剂层中所含的粘合剂的溶胀度，所述外侧负极合剂层包含溶胀度为150～250％的粘合剂。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述内侧负极合剂层包含溶胀度为100～150％的粘合剂。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池，其中，所述粘合剂包含具有丙烯腈作为构成单体的苯乙烯丁二烯橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：守屋茂树，鉾谷伸宏，森川敬元，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：