锂离子二次电池和隔膜制造技术

本发明专利技术的一个方面提供一种锂离子二次电池，其依次包含正极混合物层、隔膜和负极混合物层，其中：所述正极混合物层含有正极活性材料、第一锂盐和第一溶剂；所述负极混合物层含有负极活性材料、第二锂盐和与第一溶剂不同的第二溶剂；并且所述隔膜含有第三锂盐和包含式(1)表示的单体作为单体单元的聚合物。其中，在式(1)中，R1表示氢原子或甲基，R2表示二价有机基团，R3、R4和R5各自独立地表示氢原子或一价有机基团，X

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池和隔膜


[0001]本专利技术涉及锂离子二次电池和隔膜。

技术介绍

[0002]近年来，随着便携式电子装置和电动车辆等的普及，要求以锂离子二次电池为代表的二次电池进一步提高性能。例如，正在研究通过在正极和负极中包含不同类型的电解质来提高锂离子二次电池的性能的技术(例如，专利文献1)。
[0003][现有技术文献][0004][专利文献][0005]专利文献1：日本特开2001
‑
110447号公报

技术实现思路

[0006]【技术问题】
[0007]在正极和负极中包含不同类型的电解质的锂离子二次电池中，重要的是电解质中所含的溶剂充分分离而不在正极和负极之间彼此混合。本专利技术人考虑在这样的锂离子二次电池中在正极与负极之间设置隔膜从而分离电解质中的溶剂。在该隔膜中，需要锂离子穿过隔膜但电解质中的溶剂难以穿过隔膜的特性，即锂离子传导性和溶剂分离能力。
[0008]本专利技术的目的在于提供一种配置为在正极混合物层和负极混合物层中含有彼此不同的溶剂的锂离子二次电池中使用的具有优异的溶剂分离能力和锂离子传导性的隔膜和包含该隔膜的锂离子二次电池。
[0009]【技术方案】
[0010]根据本专利技术的一个方面，提供了一种锂离子二次电池，其依次包含正极混合物层、隔膜和负极混合物层，其中：所述正极混合物层含有正极活性材料、第一锂盐和第一溶剂，所述负极混合物层含有负极活性材料、第二锂盐和与第一溶剂不同的第二溶剂，并且所述隔膜含有第三锂盐和包含式(1)表示的单体作为单体单元的聚合物。
[0011][化学式1][0012][0013]其中，在式(1)中，R1表示氢原子或甲基，R2表示二价有机基团，R3、R4和R5各自独立地表示氢原子或一价有机基团，X
‑
表示抗衡阴离子。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于设置在锂离子二次电池中的正极混合物层和负极混合物层之间的隔膜，所述锂离子二次电池包含含有正极活性材料、第一锂盐和第一溶剂的正极混合物层，以及含有负极活性材料、第二锂盐和与第一溶剂不同的第二溶
剂的负极混合物层，其中，所述隔膜含有第三锂盐和包含式(1)表示的单体作为单体单元的聚合物。
[0015]第三锂盐可以包含LiN(SO2CF3)2。基于所述隔膜的总量，第三锂盐的含量可以为10质量％以下。
[0016]在式(1)中，R2可以表示具有1至3个碳原子的亚烷基，并且R3、R4和R5可以各自独立地表示具有1至3个碳原子的烷基。X
‑
可以是N(SO2CF3)2‑
。
[0017]【有益效果】
[0018]根据本专利技术的一个方面，可以提供一种配置为在正极混合物层和负极混合物层中含有彼此不同的溶剂的锂离子二次电池中使用的具有优异的溶剂分离能力和锂离子传导性的隔膜和包含该隔膜的锂离子二次电池。
【附图说明】
[0019]图1是显示根据一个实施方式的锂离子二次电池的立体图；
[0020]图2是显示图1所示的锂离子二次电池中的电极组的一个实施方式的分解立体图；
[0021]图3是显示隔膜的一个实施方式的示意截面图。
【具体实施方式】
[0022]在下文中，将适当地参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。不过，本专利技术不限于以下实施方式。
[0023]本文所用的(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基或与其对应的甲基丙烯酰基。这同样适用于如(甲基)丙烯酸酯等其他类似的表述。
[0024]图1是显示根据一个实施方式的锂离子二次电池的立体图。如图1所示，根据一个实施方式的锂离子二次电池1是所谓的层叠型二次电池，其包括电极组2和容纳电极组2的袋型电池外包装体3。电极组2设置有正极集电体极耳4和负极集电体极耳5。正极集电体4和负极集电体极耳5各自从电池外包装体3的内部向外部突出，从而形成可以与锂离子二次电池1的外部电连接的正极集电体和负极集电体(详细内容在后说明)。在另一实施方式中，锂离子二次电池1除了层叠形状以外，还可以具有硬币型、圆柱型等形状。
[0025]电池外包装体3可以是由例如层积膜形成的容器。层积膜可以是例如将诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等聚合物膜、诸如铝、铜或不锈钢等金属箔以及诸如聚丙烯等密封剂层依次层积的层积膜。
[0026]图2是显示图1所示的锂离子二次电池中的电极组2的一个实施方式的分解立体图。如图2所示，根据一个实施方式的电极组2依次包含正极6、隔膜7和负极8。正极6包括正极集电体9和设置在正极集电体9上的正极混合物层10。在正极集电体9上设置有正极集电体极耳4。负极8包括负极集电体11和设置在负极集电体11上的负极混合物层12。在负极集电体11上设置有负极集电体极耳5。
[0027]正极集电体9例如由铝、钛、不锈钢、镍、煅烧碳、导电性聚合物或导电性玻璃等形成。正极集电体9的厚度可以为例如1μm以上且50μm以下。
[0028]负极集电体11例如由铜、不锈钢、镍、铝、钛、煅烧碳、导电性聚合物、导电性玻璃或铝镉合金等形成。负极集电体11的厚度可以为例如1μm以上且50μm以下。
[0029]正极混合物层10含有正极活性材料、第一锂盐和第一溶剂。
[0030]正极活性材料可以是例如锂氧化物。锂氧化物包括例如Li
x
CoO2、Li
x
NiO2、Li
x
MnO2、Li
x
Co
y
Ni1‑
y
O2、Li
x
Co
y
M1‑
y
O
z
、Li
x
Ni1‑
y
M
y
O
z
、Li
x
Mn2O4和Li
x
Mn2‑
y
M
y
O4(在各式中，M表示选自由Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、V和B组成的组中的至少一种元素(条件是M是与各式中的其他元素不同的元素)，x＝0至1.2，y＝0至0.9，z＝2.0至2.3)。由Li
x
Ni1‑
y
M
y
O
z
表示的锂氧化物可以为Li
x
Ni1‑
(y1+y2)
Co
y1
Mn
y2
O
z
(条件是x和z与上述那些相同，y1＝0～0.9，y2＝0～0.9，并且y1+y2＝0～0.9)，其实例可以为LiNi
1/3
Co
1/3
Mn
1/3
O2、LiNi
0.5
Co
0.2
Mn
0.3
O2、LiNi
0.6
Co
0.2
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【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，其依次包含正极混合物层、隔膜和负极混合物层，其中：所述正极混合物层含有正极活性材料、第一锂盐和第一溶剂，所述负极混合物层含有负极活性材料、第二锂盐和与第一溶剂不同的第二溶剂，并且所述隔膜含有第三锂盐和包含式(1)表示的单体作为单体单元的聚合物：[化学式1]其中，在式(1)中，R1表示氢原子或甲基，R2表示二价有机基团，R3、R4和R5各自独立地表示氢原子或一价有机基团，X
‑
表示抗衡阴离子。2.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中：第三锂盐包含LiN(SO2CF3)2。3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中：基于所述隔膜的总量，第三锂盐的含量为10质量％以下。4.如权利要求1至3中任一项所述的锂离子二次电池，其中：在式(1)中，R2表示具有1至3个碳原子的亚烷基，并且R3、R4和R5各自独立地表示具有1至3个碳原子的烷基。5.如权利要求1至4中任一项所述的锂离子二次电池，其中：在式(1)中，X
‑
为N(SO2CF3)2‑
。6.如权利要求1至5中任一项所述的锂离子二次电池，其中：在式(1)中，R2表示具有1至3个碳原子的亚烷基，R3、R4和R5各自独立地表示具有1至3个碳原子的烷基，并且X
‑
为N(SO2CF3)2‑
。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：三国纮挥，黑田直人，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：