非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法技术

锂离子二次电池具备电极体、非水电解液、以及收纳电极体和非水电解液的长方体状的电池壳，电极体中，包含正极基材和正极复合材料层的正极与包含负极基材和负极复合材料层的负极隔着由多孔性树脂构成的隔片进行层积并进行卷绕，形成为扁平状，在设锂离子二次电池在316～210N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数H、设该锂离子二次电池在95～74N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数L时，弹簧常数L相对于弹簧常数H的比例L/H为0.34≤L/H≤0.41，矩形波试验前后的电阻升高率为1.17以下。波试验前后的电阻升高率为1.17以下。波试验前后的电阻升高率为1.17以下。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法


[0001]本公开涉及非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法，详细地说，涉及高倍率老化少的非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对于锂离子二次电池等非水电解液二次电池来说，为了将其用作电动汽车等的电源，按照将大量的单元电池串联/并联连接并供给高电压/高电流的方式来构成。因此，为了装载大量的单元电池，使用将电极板进行卷绕而成的卷绕型电池。此外，为了提高紧凑性、冷却效率，经常使用采用了扁平状的卷绕型电极体的单元电池。
[0003]在扁平状的卷绕型电极体中，随着充放电，活性物质层发生膨胀/收缩。由此，在电极体内压力升高或降低。因此，支持盐的浓度可能产生分布(不均)，或者非水电解液可能流出到电极体的外部而产生电解液干涸。其结果，二次电池的内部电阻可能会升高。特别是在以反复进行高倍率充放电的方式使用的二次电池中，所谓高倍率老化可能会迅速发展。
[0004]因此，例如在日本特开2018
‑
106981号公报中记载了以下的专利技术。卷绕外周部分的弹簧常数大于卷绕内周部分。由此可抑制电极体的膨胀、抑制高倍率老化。在容易发生非水电解液的移动的负极的中央区域，通过使卷绕外周部分的弹簧常数大于卷绕内周部分的弹簧常数，卷绕外周部分变硬、不容易伸缩。由此，在卷绕外周部分，能够抑制充放电时的厚度的变化。其结果，能够适当地抑制非水电解液从卷绕电极体的卷绕终止的部分挤出。

技术实现思路

[0005]但是，在日本特开2018
‑
106981号公报所记载的专利技术中，为了使弹簧常数在卷绕内外周发生变化，需要在电极体的长度方向变更电极组成、复合材料密度，具有电极体变得复杂的问题。另外具有制造工艺也变得复杂的问题。
[0006]本公开的非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法所要解决的课题在于，不会使电极体变得复杂，即使以反复进行高倍率充放电的方式使用也可减少劣化。
[0007]本公开的一个方面的非水电解液二次电池，具备电极体、非水电解液、以及收纳上述电极体和上述非水电解液的长方体状的电池壳，上述非水电解液二次电池的特征在于，上述电极体中，包含正极基材和正极复合材料层的正极与包含负极基材和负极复合材料层的负极隔着由多孔性树脂构成的隔片进行层积并进行卷绕，形成为扁平状，在设上述非水电解液二次电池在316～210N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数H、设该非水电解液二次电池在95～74N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数L时，上述弹簧常数L相对于弹簧常数H的比例L/H为0.34≤L/H≤0.41。
[0008]上述非水电解液二次电池可以为锂离子二次电池。另外，本公开的另一方面的非水电解液二次电池的制造方法，该非水电解液二次电池具备电极体、非水电解液、以及收纳上述电极体和上述非水电解液的长方体状的电池壳的，上述非水电解液二次电池的制造方法的特征在于，仅当上述非水电解液二次电池为
10～35℃的常温时，对上述电极体直接或间接地从厚度方向加压进行约束。
[0009]另外，上述非水电解液二次电池的制造方法中包括下述工序：卷绕工序，将上述电极体的包含正极基材和正极复合材料层的正极与包含负极基材和负极复合材料层的负极隔着由多孔性树脂构成的隔片进行层积并进行卷绕；卷绕体压制工序，将卷绕后的上述电极体压制成扁平状；电池单元干燥工序，将上述电极体在上述电池壳内干燥；初充电工序；老化工序；以及检查工序，在至少上述初充电工序和上述检查工序中的任一工序中进行上述约束，在上述电池单元干燥工序和上述老化工序中不进行上述约束。
[0010]另外，上述非水电解液二次电池的制造方法中，设上述非水电解液二次电池在316～210N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数H、设该非水电解液二次电池在95～74N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数L时，可以按照弹簧常数L相对于弹簧常数H的比例L/H为预先设定的设定值的方式设定上述约束的条件。
[0011]此外，上述非水电解液二次电池的制造方法中，也可以按照上述比例L/H为0.34≤L/H≤0.41的方式设定上述约束的条件。上述非水电解液二次电池的制造方法中，上述约束中的加压可以在210N/cm2以下的范围的负荷下进行。
[0012]上述非水电解液二次电池可以为锂离子二次电池。
[0013]根据本公开的非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法，不会使电极体变得复杂，即使以反复进行高倍率充放电的方式使用也能够减少劣化。
附图说明
[0014]图1是本实施方式的锂离子二次电池的立体图。图2是示出锂离子二次电池的电极体的层积体的构成的示意图。图3是示出锂离子二次电池的电极体的层积体的构成的示意图。图4是示出从宽度方向W观察的电极体的端部的构成的示意图。图5是示出本实施方式的锂离子二次电池的制造工序的流程图。图6是示出用于调整本实施方式的弹簧常数的工艺A的流程图。图7是示出本实施方式的实施例和比较例的试验条件的表。图8是示出用于对本实施方式的锂离子二次电池的高倍率老化进行试验的矩形波试验的图。图9是示出本实施方式的实施例和比较例的试验结果的表。图10是示出本实施方式的实施例和比较例的试验结果的图。
具体实施方式
[0015]参照图1～10以锂离子二次电池1及其制造方法的一个实施方式为例对本公开的非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法进行说明。(第1实施方式的构成)<本实施方式的原理>根据本实施方式的锂离子二次电池1及其制造方法，不会使电极体10变得复杂，即使以反复进行高倍率充放电的方式使用也能够减少劣化。
[0016]在反复进行高倍率充放电时，在扁平状的卷绕型的电极体10中，随着充放电，活性物质层发生膨胀/收缩。由此，在电极体10内的压力升高或降低。因此，支持盐的浓度可能产生分布(不均)，或者非水电解液17可能流出到电极体10的外部而产生电解液干涸。其结果、锂离子二次电池1的内部电阻可能会升高。将由这样的原因所致的性能降低称为高倍率老化。
[0017]因此，本实施方式的锂离子二次电池1及其制造方法中，由于抑制高倍率老化，因此可抑制支持盐的浓度产生分布(不均)、抑制非水电解液流出到电极体10的外部而产生电解液干涸的情况。因此可抑制电极体10内的压力升高、降低。
[0018]具体地说，在高负荷时，在高SOC的状态下，电极体10发生膨胀。在该状态下，通过使电极体10变得柔软，可吸收体积变化，使得膨胀时的电解液不会被排出。由此，可将高SOC状态下的电解液的保液性保持在高状态。
[0019]另一方面，在低负荷时，在低SOC的状态下，电极体10发生收缩。在该状态下，通过使电极体10变硬，可抑制体积变化，使得收缩时的电解液不会被排出。由此，即使在低SOC的状态下，也可将电解液的保液性保持在高状态。
[0020]通过兼顾这两方面，能够制成高倍率老化少的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液二次电池，具备电极体、非水电解液、以及收纳所述电极体和所述非水电解液的长方体状的电池壳，所述非水电解液二次电池的特征在于，所述电极体中，包含正极基材和正极复合材料层的正极与包含负极基材和负极复合材料层的负极隔着由多孔性树脂形成的隔片进行层积并进行卷绕，形成为扁平状，在设所述非水电解液二次电池在316N/cm2～210N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数H、设该非水电解液二次电池在95N/cm2～74N/cm2的负荷下的弹簧常数为弹簧常数L时，所述弹簧常数L相对于弹簧常数H的比例L/H为0.34≤L/H≤0.41。2.如权利要求1所述的非水电解液二次电池，其特征在于，所述非水电解液二次电池为锂离子二次电池。3.一种非水电解液二次电池的制造方法，该非水电解液二次电池具备电极体、非水电解液、以及收纳所述电极体和所述非水电解液的长方体状的电池壳，所述非水电解液二次电池的制造方法的特征在于，仅当所述非水电解液二次电池为10℃～35℃的常温时，对所述电极体直接或间接地从厚度方向加压进行约束。4.如权利要求3所述的非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，该方法包括下述工序：卷绕工序，将所述电极体的包含正极基材和正极复合材料层的正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：高士祐辅，泉本贵昭，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：