非水电解质二次电池制造技术

提供一种非水电解质二次电池，其抑制了电极体的卷外端部中的内部短路的发生。作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池具有正极和负极隔着间隔件卷绕而成的电极体、非水电解质、以及收纳电极体和非水电解质的外装体，负极包含第1负极活性物质和充电时的膨胀率比第1负极活性物质大的第2负极活性物质，在将第2负极活性物质的质量相对于第1负极活性物质和第2负极活性物质的合计质量的比例设为第2负极活性物质比率的情况下，卷外端部的第2负极活性物质比率小于卷内端部的第2负极活性物质比率。比率。比率。

【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]本公开涉及非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]一直以来，在外装体中收纳有卷绕型的电极体的非水电解质二次电池被广泛利用，所述卷绕型的电极体是将带状的正极和带状的负极隔着间隔件卷绕而成的。近年来，从电池的高容量化的观点出发，作为负极合剂层中所含的负极活性物质，研究了使用与石墨等碳系材料相比每单位质量能够吸藏更多的锂离子的包含硅(Si)的Si系材料。在专利文献1中公开了在合剂层中以规定的比例含有Si系材料的负极。
[0003]在专利文献2中公开了一种非水电解质二次电池，其中，卷绕型的电极体的上下被绝缘板夹持，并且收纳于比外装体的入槽部更靠下侧(底部侧)的空间。另外，专利文献2公开了一种负极，其含有2种Si系材料，在负极合剂层的厚度方向上分开的2层中，2种Si系材料的混合比例相互不同。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2010
‑
212228号公报
[0007]专利文献2：日本特开2020
‑
149821号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]在专利文献2所公开的非水电解质二次电池的电极体的卷外端部，在负极因充电而膨胀时，位于入槽部之下的负极不会将绝缘板向入槽部的上方推起而是发生弯曲，有可能使相邻的间隔件发生断裂而产生微小短路。特别是，Si系材料与碳系材料相比，由锂离子的吸藏引起的体积变化大，因此在包含Si系材料的负极中发生微小短路的风险变大。在专利文献1～3中，没有对抑制电极体的卷外端部的内部短路进行研究，尚有研究的余地。
[0010]本公开的目的在于提供抑制卷外端部的内部短路的发生的非水电解质二次电池。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的特征在于，具有正极和负极隔着间隔件卷绕而成的电极体、非水电解质、以及收纳电极体和非水电解质的外装体，负极包含第1负极活性物质和充电时的膨胀率比第1负极活性物质大的第2负极活性物质，在将第2负极活性物质的质量相对于第1负极活性物质和第2负极活性物质的合计质量的比例设为第2负极活性物质比率的情况下，卷外端部的第2负极活性物质比率小于卷内端部的第2负极活性物质比率。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本公开的非水电解质二次电池，能够抑制电极体的卷外端部的内部短路的发生，提高电池的可靠性。
附图说明
[0015]图1是作为实施方式的一个例子的二次电池的初始状态下的轴向截面图。
[0016]图2是在作为实施方式的一个例子的二次电池中将反复充放电后的二次电池的入槽部的附近的截面放大的图。
[0017]图3是实施方式的一个例子中的电极体的立体图。
[0018]图4是以展开状态示出实施方式的一个例子中的构成电极体的正极和负极的主视图。
[0019]图5(a)～(d)是表示图4的长度方向上的第2负极活性物质比率的变化的图。
[0020]图6是现有技术的二次电池中的与图2对应的图。
具体实施方式
[0021]以下，参照附图对本公开的圆筒形的二次电池的实施方式的一个例子进行详细说明。在以下的说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于容易理解本专利技术的例示，可以根据圆筒形的二次电池的规格适当变更。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，从最初就设想将它们的特征部分适当地组合使用。
[0022]图1是作为实施方式的一个例子的圆筒形的二次电池10的初始状态下的轴向截面图。在此，初始状态表示进行初次充电之前的状态。图1所示的二次电池10中，电极体14和非水电解质(未图示)收纳于外装体15。电极体14具有带状的正极11和带状的负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的结构。作为电解液的非水溶剂(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。作为电解液的电解质盐，可以使用LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3等和它们的混合物。电解质盐相对于非水溶剂的溶解量例如可以设为0.5～2.0mol/L。需要说明的是，以下，为了便于说明，将封口体16侧作为“上”、将外装体15的底部侧作为“下”进行说明。
[0023]通过用封口体16闭塞外装体15的上端部，从而二次电池10的内部被密闭。在电极体14的上下分别设置绝缘板17、18。正极引线19通过绝缘板17的贯通孔向上方延伸，焊接于封口体16的底板即过滤器22的下表面。在二次电池10中，与过滤器22电连接的封口体16的顶板即盖26成为正极端子。另一方面，负极引线20通过绝缘板18的贯通孔向外装体15的底部侧延伸，焊接到外装体15的底部内表面。在二次电池10中，外装体15成为负极端子。需要说明的是，在负极引线20设置于卷外端部的情况下，负极引线20通过绝缘板18的外侧向外装体15的底部侧延伸，焊接到外装体15的底部内表面。
[0024]外装体15例如是有底圆筒形状的金属制外装罐。在外装体15与封口体16之间设置有衬垫27，确保二次电池10的内部的密闭性。外装体15例如具有从外侧对侧面部进行压制而形成的、支撑封口体16的入槽部21。入槽部21优选沿着外装体15的周向形成为环状，用其上表面支撑封口体16。
[0025]封口体16具有从电极体14侧起依次层叠的过滤器22、下阀体23、绝缘构件24、上阀体25和盖26。构成封口体16的各构件例如具有圆板形状或环形状，除了绝缘构件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。如果电池的内压因异常发热而上升，则例如下阀体23断裂，由此，上阀体25向盖26侧膨胀而从下阀体23分离，由此，两者的电连接被阻断。如果内压进一步上升，则上阀体25断裂，气体从盖26的开口部26a排出。
[0026]接下来，参照图2和图6对作为实施方式的一个例子的二次电池10与以往的二次电池50的不同点进行说明。图2是在作为实施方式的一个例子的二次电池10中将反复充放电后的二次电池10的入槽部21的附近的截面放大的图。另外，图6是现有技术的二次电池50中的与图2对应的图。
[0027]在图6的现有技术的二次电池50中，通过反复充放电，负极52发生膨胀。在卷内端部，负极52将绝缘板57向上方推起。但是，在卷外端部，由于在绝缘板57的上方存在入槽部61，所以卷外端部侧的负极52只能将绝缘板57推起至入槽部61，负极52的前端部发生弯曲。负极52的前端部中的弯曲的部分压迫相邻的间隔件，有可能发生微小短路。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：正极和负极隔着间隔件卷绕而成的电极体、非水电解质、以及收纳所述电极体和所述非水电解质的外装体，所述负极包含第1负极活性物质和充电时的膨胀率比所述第1负极活性物质大的第2负极活性物质，在将所述第2负极活性物质的质量相对于所述第1负极活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田淳史，
申请(专利权)人：松下新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：