非水电解液二次电池和其制造方法技术

本发明专利技术提供一种非水电解液二次电池，是使用尖晶石型含锰复合氧化物而得的非水电解液二次电池，在高温下反复充放电时的容量劣化得到抑制。在此公开的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。上述正极具备含有正极活性物质的正极活性物质层。上述正极活性物质具有尖晶石型晶体结构，且包含含有Mn的锂复合氧化物。上述正极活性物质层含有相对于上述正极活性物质为0.05质量％～1.0质量％的正磷酸。上述负极具备含有负极活性物质的负极活性物质层。上述负极活性物质为石墨。上述非水电解液含有含氟锂盐。解液含有含氟锂盐。解液含有含氟锂盐。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池和其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种非水电解液二次电池。本专利技术还涉及该非水电解液二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池等非水电解液二次电池可适用于个人计算机、移动终端等便携式电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。
[0003]非水电解液二次电池中，已知有在电极上形成被膜来抑制非水电解液的分解的技术。例如，专利文献1中公开了在使用具有尖晶石结构的含有钛的锂过渡金属化合物作为负极活性物质的电池中，通过使正极或电解液含有具有P－OH结构的磷化合物而在正极上形成来自该磷化合物的保护被膜。专利文献1中记载了能够通过该保护被膜来抑制正极附近的电解液的分解，抑制电阻上升。
[0004]专利文献1：日本专利申请公开第2013－152825号公报

技术实现思路

[0005]然而，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现在上述现有技术中使用具有尖晶石型晶体结构且含有Mn的锂复合氧化物(尖晶石型含锰复合氧化物)作为非水电解液二次电池的正极活性物质的情况下，存在在高温下对该非水电解液二次电池反复充放电时的容量劣化较大的问题。
[0006]因此，本专利技术的目的在于提供一种非水电解液二次电池，是使用尖晶石型含锰复合氧化物而得的非水电解液二次电池，在高温下反复充放电时的容量劣化得到抑制。
[0007]在此公开的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。上述正极具备含有正极活性物质的正极活性物质层。上述正极活性物质包含具有尖晶石型晶体结构且含有Mn的锂复合氧化物。上述正极活性物质层含有相对于上述正极活性物质为0.05质量％～1.0质量％的正磷酸。上述负极具备含有负极活性物质的负极活性物质层。上述负极活性物质为石墨。上述非水电解液含有含氟锂盐。通过对这样的构成的非水电解液二次电池进行适当的初期充电处理，能够提供一种在高温下反复充放电时的容量劣化得到抑制的非水电解液二次电池。
[0008]在此公开的非水电解液二次电池的优选的一个方式中，上述正极活性物质层含有相对于上述正极活性物质为0.1质量％～0.5质量％的正磷酸。根据这样的构成，能够进一步抑制在高温下反复充放电时的容量劣化。
[0009]在此公开的非水电解液二次电池的优选的一个方式中，上述非水电解液进一步含有草酸络合物锂盐。根据这样的构成，能够进一步抑制在高温下反复充放电时的容量劣化。
[0010]在此公开的非水电解液二次电池的优选的一个方式中，上述正极活性物质层进一步含有磷酸三锂。根据这样的构成，能够进一步抑制在高温下反复充放电时的容量劣化。
[0011]从另一方面出发，在此公开的正极活性物质的表面具有被膜的非水电解液二次电池的制造方法包括：准备上述非水电解液二次电池的工序，以及对上述准备好的非水电解液二次电池实施初期充电至4.7V以上的电压的工序。根据这样的构成，能够制造在高温下反复充放电时的容量劣化得到抑制的非水电解液二次电池。
[0012]从又一方面出发，在此公开的非水电解液二次电池具备正极、负极和非水电解液。上述正极具备含有正极活性物质的正极活性物质层。上述正极活性物质包含具有尖晶石型晶体结构且含有Mn的锂复合氧化物。上述负极具备含有负极活性物质的负极活性物质层。上述负极活性物质为石墨。上述非水电解液含有含氟锂盐。上述正极活性物质在其表面具有被膜。上述被膜的至少一部分具有具备第1层和位于上述第1层上的第2层的多层结构。上述第1层中，通过扫描式透射电子显微镜/能量色散型X射线分析而求出的相对于P元素与F元素的合计含量(原子％)的P元素的含量(原子％)的比例为67％以上。上述第2层中，通过扫描式透射电子显微镜/能量色散型X射线分析而求出的相对于P元素与F元素的合计含量(原子％)的F元素的含量(原子％)的比例为38％以上。根据这样的构成，能够提供一种在高温下反复充放电时的容量劣化得到抑制的非水电解液二次电池。
附图说明
[0013]图1是示意地表示本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的内部结构的截面图。
[0014]图2是表示本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的分解示意图。
[0015]图3是实施例5中制作的锂离子二次电池的STEM－HAADF图像。
[0016]符号说明
[0017]20
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卷绕电极体
[0018]30
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电池壳体
[0019]36
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安全阀
[0020]42
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正极端子
[0021]42a
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正极集电板
[0022]44
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负极端子
[0023]44a
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负极集电板
[0024]50
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正极片(正极)
[0025]52
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正极集电体
[0026]52a
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正极活性物质层非形成部分
[0027]54
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正极活性物质层
[0028]60
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负极片(负极)
[0029]62
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负极集电体
[0030]62a
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负极活性物质层非形成部分
[0031]64
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负极活性物质层
[0032]70
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隔离片(隔离件)
[0033]80
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非水电解液
[0034]100
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锂离子二次电池
具体实施方式
[0035]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。应予说明，本说明书中未提及的事项且本专利技术的实施所需的事项可以作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项而把握。本专利技术可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识而实施。另外，以下的附图中，对起到相同作用的部件和部位标注相同的符号而说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)未必反映实际的尺寸关系。
[0036]应予说明，本说明书中“二次电池”是指能够重复充放电的蓄电设备，是包含所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。另外，本说明书中“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过正负极间的伴随锂离子的电荷的转移而实现充放电的二次电池。
[0037]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形的锂离子二次电池为例对本专利技术的非水电解液二次电池的第1实施方式(以下，也称为“非水电解液二次电池(1)”)进行详细说明，但并非有意将本专利技术限定于上述实施方式所记载的技术方案。
[0038]图1所示的锂离子二次电池100是通过将扁平形状的卷绕电极体20和非水电解液80收容于扁平方形的电池壳体(即外装容器)30而构建的密闭型电池。电池壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液二次电池，具备正极、负极和非水电解液，所述正极具备含有正极活性物质的正极活性物质层，所述正极活性物质包含具有尖晶石型晶体结构且含有Mn的锂复合氧化物，所述正极活性物质层含有相对于所述正极活性物质为0.05质量％～1.0质量％的正磷酸，所述负极具备含有负极活性物质的负极活性物质层，所述负极活性物质为石墨，所述非水电解液含有含氟锂盐。2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，所述正极活性物质层含有相对于所述正极活性物质为0.1质量％～0.5质量％的正磷酸。3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池，其中，所述非水电解液进一步含有草酸络合物锂盐。4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解液二次电池，其中，所述正极活性物质层进一步含有磷酸三锂。5.一种非水电解液二次电池的制造方法，所述非水电解液二次电池在正极活性物质的表面具有被膜，所述制造方法包括如下工序：准备权利要求1～4中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口裕之，富田正考，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：