锂离子二次电池和锂离子二次电池用负极的制造方法技术

本发明专利技术提供具有充分的放电容量、并且在低SOC区间具有低的内部电阻的锂离子二次电池。锂离子二次电池包括：具有正极合剂的正极和具有负极合剂的负极，其中，正极合剂包含用下式(1)表示的正极活性物质，Li

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池和锂离子二次电池用负极的制造方法


[0001]本专利技术涉及锂离子二次电池和锂离子二次电池用负极的制造方法。

技术介绍

[0002]汽车产业中，燃耗限制和环境限制正在强化。为了遵守这些限制，以电池为动力源而不排出二氧化碳的电动车、和以氢为燃料源的燃料电池车的技术开发正在受到关注。但是，电动车和燃料电池车存在基础设施建设不充分等各种问题。因此，以内燃机发动机和电池双方为动力源、二氧化碳的排出量较少的PHEV(Plug
‑
in Hybrid Electric Vehicle：插电式混合动力汽车)、和HEV(Hybrid Electric Vehicle：混合动力电动汽车)成为用于应对燃耗限制和环境限制的有希望的候选。
[0003]PHEV或HEV中使用锂离子二次电池。专利文献1中，记载了一种能够实现锂离子二次电池的高容量和高输出化等的、含有具有六方晶系的层状结构的锂镍锰钨复合氧化物颗粒的正极活性物质。专利文献2中，记载了一种具有由附着有氧化铜的石墨复合体和粘结材料组成的负极的锂离子二次电池，其中，该附着有氧化铜的石墨复合体通过化学反应在石墨颗粒的表面生成氧化铜而制造得到，记载了该锂离子二次电池能够具有较高的放电容量。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2020
‑
123494号公报
[0007]专利文献2：日本特开平8
‑
45499号公报。

技术实现思路

>[0008]专利技术要解决的技术问题
[0009]PHEV或HEV中，要求具有充分的放电容量、并且能够在荷电状态(State of Charge，SOC)低的区间供给稳定的输出的锂离子二次电池。为了在低SOC区间获得稳定的输出，要求降低低SOC区间的锂离子二次电池的内部电阻。但是，根据本专利技术人等所知，使用了专利文献1中记载的正极活性物质的锂离子二次电池，具有低SOC区间的内部电阻高的倾向。另外，专利文献2中，关于低SOC区间的内部电阻没有任何记载。
[0010]于是，提供一种具有充分的放电容量、并且在低SOC区间具有低的内部电阻的锂离子二次电池。
[0011]用于解决技术问题的技术手段
[0012]根据本专利技术的一个方式，提供一种锂离子二次电池，其包括：具有正极合剂的正极和具有负极合剂的负极，其中，所述正极合剂包含用下式(1)表示的正极活性物质，
[0013]Li
1+X
M
A
O2(1)
[0014]式中：X满足
‑
0.15≤X≤0.15，
[0015]M
A
表示包含选自Mn和Al中的至少一者、Ni和Co的元素组，
[0016]所述负极合剂包含：包含碳系材料的负极活性物质、包含氧化铜的负极添加剂、和粘合剂，
[0017]所述负极合剂包含以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准、浓度为0.5wt％以上且15wt％以下的所述氧化铜(即，以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准，所述负极合剂包含0.5wt％以上且15wt％以下的浓度的所述氧化铜)。
[0018]根据本专利技术的另一个方式，提供一种锂离子二次电池用负极的制造方法，其包括：调制包含碳系材料的负极活性物质、包含氧化铜的负极添加剂、和粘合剂的混合物；和在负极集电体涂敷所述混合物，所述混合物包含以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准、浓度为0.5wt％以上且15wt％以下的所述氧化铜。
[0019]本说明书包含作为本申请的优先权的基础的日本国专利申请编号2021
‑
033765号的记载内容。
[0020]专利技术的效果
[0021]本专利技术的锂离子二次电池具有充足的放电容量，并且在低SOC区间具有低的内部电阻。
附图说明
[0022]图1是锂离子二次电池的外观立体图。
[0023]图2是锂离子二次电池的分解立体图。
[0024]图3是将卷绕组件的一部分展开的立体图。
具体实施方式
[0025]以下，适当参照附图说明实施方式。本专利技术不限定于以下实施方式，能够在不脱离权利要求书记载的本专利技术的精神的范围内，进行各种设计变更。另外，以下说明参照的附图中，有时对于同一部件或具有同样的功能的部件赋予同一附图标记，省略重复的说明。另外，为了便于说明，有时使附图的尺寸比率与实际的比率不同，或从附图中省略了部件的一部分。另外，在本说明书中，使用记号“～”表示的数值范围分别包括在记号“～”的前后记载的数值作为下限值和上限值。
[0026]图1、2所示的实施方式的锂离子二次电池100包括电池壳1和电池盖6。电池壳1具有：矩形的底面1d；侧面，其包括从底面1d立起的面积相对较大的一对相对的宽侧面1b和面积相对较小的一对相对的窄侧面1c；以及在宽侧面1b和窄侧面1c的上端朝向上方开放的开口部1a。这里，上方指的是图1、2的Z方向。
[0027]电池壳1的开口部1a被电池盖6密封。电池盖6是大致矩形平板状，以封闭电池壳1的开口部1a的方式被焊接而将电池壳1密封。
[0028]在电池盖6，一体地设置了排气阀10。当电池壳1内的压力上升时，排气阀10裂开而从电池壳1的内部排出气体，电池壳1内的压力减小。由此，能够确保锂离子二次电池100的安全性。
[0029]在电池盖6，贯穿设置了用于向电池壳1内注入电解液的注液口9。注液口9在向电池壳1内注入电解液后被注液塞11密封。注液塞11通过激光焊接与电池盖6接合而将注液口9密封，使锂离子二次电池100密闭。
[0030]在电池盖6还贯穿设置了正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26。
[0031]在电池盖6的上方，设置有正极外部端子14和负极外部端子12。在电池盖6的下方的电池壳1的内部，设置有正极集电板44和负极集电板24。
[0032]作为正极外部端子14和正极集电板44的形成材料，例如能够列举铝合金，作为负极外部端子12和负极集电板24的形成材料，例如能够列举铜合金。
[0033]正极外部端子14、负极外部端子12分别具有与汇流条等焊接接合的焊接接合部。焊接接合部具有从电池盖6向上方突出的长方体的块形状。焊接接合部的下表面与电池盖6的表面相对，焊接接合部的上表面位于规定高度的位置，与电池盖6大致平行。
[0034]正极集电板44具有：与电池盖6的下表面相对的矩形板状的正极集电板基部41、和从正极集电板基部41的侧端沿着电池壳1的宽侧面1b向底面1d一侧延伸的正极侧连接端部42。同样地，负极集电板24具有与电池盖6的下表面相对的矩形板状的负极集电板基部21、和从负极集电板基部21的侧端沿着电池壳1的宽侧面1b向底面1d一侧延伸的负极侧连接端部22。在正极集电板基部41和负极集电板基部21，分别形成了正极侧开口孔43和负极侧开口孔23。
[0035]以从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括：具有正极合剂的正极和具有负极合剂的负极，其中，所述正极合剂包含用下式(1)表示的正极活性物质，Li
1+X
M
A
O2(1)式中：X满足
‑
0.15≤X≤0.15，M
A
表示包含选自Mn和Al中的至少一者、Ni和Co的元素组，所述负极合剂包含：包含碳系材料的负极活性物质、包含氧化铜的负极添加剂、和粘合剂，所述负极合剂包含以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准、浓度为0.5wt％以上且15wt％以下的所述氧化铜。2.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述氧化铜是Cu2O，所述负极合剂包含以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准、浓度为0.9wt％以上且15wt％以下的所述氧化铜。3.如权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述负极合剂包含以所述负极活性物质和所述负极添加剂的总重量为基准、浓度为1.4wt％以上且12wt％以下的所述氧化铜。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木健，铃木修一，刀川祐亮，
申请(专利权)人：日本汽车能源株式会社，
类型：发明
国别省市：