非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种抑制了由充放电的反复进行所致的电池容量的降低的非水电解质二次电池。作为本发明专利技术的一个方式的非水电解质二次电池具备正极、负极和非水电解质，负极包含负极集电体和形成于负极集电体的表面的负极合剂层，负极合剂层包含与负极集电体相面对的第1负极合剂层和层叠于第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层，负极合剂层包含石墨粒子及介电常数高于石墨粒子的高介电材料，第2负极合剂层中的石墨粒子间的空隙率高于第1负极合剂层中的石墨粒子间的空隙率，第1负极合剂层中的高介电材料的含有率高于第2负极合剂层中的高介电材料的含有率。介电材料的含有率。介电材料的含有率。

【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]本专利技术涉及一种非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]使用石墨粒子作为负极活性物质的非水电解质二次电池作为高能量密度的二次电池得到广泛利用。当为了电池的高容量化而提高负极合剂层的填充密度时，石墨粒子间的空隙变小，非水电解质向负极合剂层的渗透性变差，有电池容量随着充放电的反复进行而降低的问题。例如，专利文献1中，从提高电极表面的润湿性的观点出发，公开了在合剂层的表面形成了含有活性物质和氧化铝、氧化钛等绝缘性氧化物的共混层的电极。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2008
‑
27879号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]但是，若只是改善电极表面的润湿性，则不会使非水电解质深入地渗透至负极合剂层的内部，无法充分地抑制由充放电的反复进行所致的电池容量的降低。
[0008]因而，本专利技术的目的在于，提供抑制了由充放电的反复进行所致的电池容量的降低的非水电解质二次电池。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]作为本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池的特征在于，具备正极、负极和非水电解质，负极包含负极集电体和形成于负极集电体的表面的负极合剂层，负极合剂层包含与负极集电体相面对的第1负极合剂层和层叠于第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层，负极合剂层包含石墨粒子及介电常数高于石墨粒子的高介电材料，第2负极合剂层中的石墨粒子间的空隙率高于第1负极合剂层中的石墨粒子间的空隙率，第1负极合剂层中的高介电材料的含有率高于第2负极合剂层中的高介电材料的含有率。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本专利技术的一个方式，能够提高非水电解质二次电池的充放电循环使用特性。
附图说明
[0013]图1是作为实施方式的一例的圆筒形的二次电池的轴向剖视图。
[0014]图2是实施方式的一例的负极的剖视图。
[0015]图3是表示实施方式的一例的石墨粒子的剖面的示意图。
具体实施方式
[0016]以下，在参照附图的同时，对本专利技术的圆筒形的二次电池的实施方式的一例进行
详细说明。在以下的说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本专利技术易于理解的例示，可以根据圆筒形的二次电池的规格恰当地变更。另外，外包装体并不限定于圆筒形，例如也可以为方形等。另外，在以下的说明中，在包含多个实施方式、变形例的情况下，从最初就设想为将它们的特征部分恰当地组合使用。
[0017]图1是作为实施方式的一例的圆筒形的二次电池10的轴向剖视图。图1所示的二次电池10在外包装体15中收容有电极体14及非水电解质(未图示)。电极体14具有正极11及负极12夹隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的结构。需要说明的是，以下为了说明的方便，将封口体16侧设为“上”、将外包装体15的底部侧设为“下”而进行说明。
[0018]外包装体15的开口端部由封口体16封堵，由此将二次电池10的内部密闭。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的贯穿孔向上方延伸，焊接于作为封口体16的底板的滤片22的下表面。二次电池10中，与滤片22电连接的作为封口体16的顶板的帽26成为正极端子。另一方面，负极引线20穿过绝缘板18的贯穿孔，向外包装体15的底部侧延伸，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设于末端部的情况下，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，焊接于外包装体15的底部内表面。
[0019]外包装体15例如为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之间设有衬垫27，以确保二次电池10的内部的密闭性。外包装体15具有例如从外侧冲压侧面部而形成的、支承封口体16的开槽部21。开槽部21优选沿着外包装体15的圆周方向形成为环状，以其上表面夹隔着衬垫27支承封口体16。
[0020]封口体16具有从电极体14侧起依次层叠的滤片22、下阀体23、绝缘构件24、上阀体25以及帽26。构成封口体16的各构件例如具有圆板形或环形，除去绝缘构件24以外的各构件相互电连接。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夹设有绝缘构件24。当因异常放热而使电池的内压升高时，例如下阀体23断裂，由此上阀体25向帽26侧鼓胀而脱离下阀体23，从而阻断两者的电连接。当内压进一步升高时，上阀体25断裂，从帽26的开口部26a排出气体。
[0021]以下，对构成二次电池10的正极11、负极12、间隔件13及非水电解质、特别是对构成负极12的负极合剂层32进行详细说明。
[0022][负极][0023]图2是作为实施方式的一例的负极12的剖视图。负极12包含负极集电体30和形成于负极集电体30的表面的负极合剂层32。负极合剂层32包含与负极集电体30相面对的第1负极合剂层32a和层叠于第1负极合剂层32a的表面的第2负极合剂层32b。第1负极合剂层32a与第2负极合剂层32b的厚度可以相同也可以彼此不同。第1负极合剂层32a与第2负极合剂层32b的厚度的比率例如为3∶7～7∶3，优选为4∶6～6∶4，更优选为5∶5～6∶4。
[0024]负极集电体30例如可以使用铜等在负极的电位范围中稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的膜等。负极集电体30的厚度例如为5μm～30μm。
[0025]负极合剂层32包含石墨粒子作为负极活性物质。作为石墨粒子，例如可以举出天然石墨、人造石墨等。从后述的内部空隙率的调整的容易度等方面考虑，优选人造石墨。石墨粒子的基于X射线大角度衍射法的(002)面的面间隔(d
002
)例如优选为0.3354nm以上，更优选为0.3357nm以上，另外，优选小于0.340nm，更优选为0.338nm以下。另外，利用石墨粒子
的X射线衍射法求出的微晶尺寸(Lc(002))例如优选为5nm以上，更优选为10nm以上，另外，优选为300nm以下，更优选为200nm以下。在面间隔(d
002
)及微晶尺寸(Lc(002))满足上述范围的情况下，与不满足上述范围的情况相比，非水电解质二次电池的电池容量有变大的趋势。
[0026]图3是表示石墨粒子40的剖面的示意图。如图3所示，石墨粒子40在石墨粒子40的剖视中，具有没有从粒子内部连通到粒子表面的封闭的空隙42(以下称作内部空隙42)和从粒子内部连通到粒子表面的空隙44(以下称作外部空隙44)。
[0027]第2负极合剂层32b中的石墨粒子间的空隙率高于第1负极合剂层32a中的石墨粒子间的空隙率。第2负极合剂层32b中的石墨粒子间的空隙率(S2)与第1负极合剂层32a中的石墨粒子间的空隙率(S1)的比率(S2/S1)优选为1＜S2/S1≤2，更优选为1.1≤S2/S 1≤1.7，特本文档来自技高网...

【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，其具备正极、负极和非水电解质，所述负极包含负极集电体和形成于所述负极集电体的表面的负极合剂层，所述负极合剂层包含与所述负极集电体相面对的第1负极合剂层和层叠于所述第1负极合剂层的表面的第2负极合剂层，所述负极合剂层含有包含石墨粒子的负极活性物质以及介电常数高于所述石墨粒子的高介电材料，所述第2负极合剂层中的所述石墨粒子间的空隙率高于所述第1负极合剂层中的所述石墨粒子间的空隙率，所述第1负极合剂层中的所述高介电材料的含有率...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤木晶大，田下敬光，水越文一，浦田翔，
申请(专利权)人：松下新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：