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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非水电解液二次电池及其制造方法以及检查方法。
技术介绍
1、目前为止,已知包括包含正极和负极的电极体、和非水电解液的非水电解液二次电池。在非水电解液二次电池中,初始充电时使非水电解液的一部分分解,在负极的表面使包含其分解生成物的被膜(sol id electrolyte interface膜:sei膜)堆积。通过利用该被膜使负极与非水电解液的界面稳定化,从而可提高电池性能。作为与其相关的现有技术文献,可列举出日本专利申请公开2007-250288号公报、日本专利申请公开2022-154250号公报。
2、例如在日本专利申请公开2007-250288号公报中记载了通过在非水电解液中添加草酸络合化合物作为添加剂,通过实施规定的老化处理,从而可提高非水电解液二次电池的初始的输出特性。
技术实现思路
1、但是,根据本专利技术人的研究,在将上述技术应用于近年来的高容量化的非水电解液二次电池的情况下,依然有改善的余地。即,在高容量化的非水电解液二次电池中,例如电极体的宽度变大为例如15cm以上,添加剂变得难以浸入至电极体的宽度方向的中央部。因此,在初始充电时,在电极体的中央部,在负极的表面难以形成包含添加剂的分解生成物的被膜。即,在电极体的中央部与其他部分,在负极所形成的被膜的形成状态(例如量、质)上容易产生不均。其结果,新判明了在该中央部,负极的反应性变高,热稳定性局部地降低,例如过充电时等容易发生温度上升。
2、本专利技术鉴于上述实际情况而完成,目的在
3、根据本专利技术,提供非水电解液二次电池,其包括:包含具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极的电极体、非水电解液、和容纳上述电极体和上述非水电解液的电池壳体,上述负极活性物质层的宽度为15cm以上,具备包含硼元素的被膜,并且采用以下的(步骤1)~(步骤7)求出的黑色不均指数为12以下。上述黑色不均指数通过如下求得:(步骤1)以包含上述负极活性物质层的宽度方向的中央部的方式用相机拍摄上述负极的表面,取得用rgb颜色模型表示的摄影图像数据;(步骤2)从上述摄影图像数据中提取rgb值的蓝色成分,变换为使黑为0、使白为255的256级灰阶的图像数据;(步骤3)从上述灰阶的图像数据中沿着上述负极的上述宽度方向提取使x轴为与上述宽度方向的一个端部的距离、使y轴为上述256级的值的线轮廓;(步骤4)对上述线轮廓进行线性近似,用得到的斜率进行斜率修正,从而作成第一修正轮廓;(步骤5)对上述第一修正轮廓进行二次近似,用得到的二次近似式进行弯曲修正,从而作成第二修正轮廓;(步骤6)从上述第二修正轮廓中以包含通过上述y轴的值最小的极小点的峰的方式提取上述x轴的中央部分后,对提取的上述中央部分进行线性近似,用得到的斜率进行斜率修正,从而作成第三修正轮廓;(步骤7)使上述第三修正轮廓中不包括通过上述极小点的峰的部分作为基础部时,计算上述基础部的上述y轴的平均值(基础值)与上述极小点的上述y轴的值的差的绝对值作为黑色不均指数。
4、本专利技术人新发现,在负极活性物质层的宽度方向的中央部,被膜的形成状态的不均以颜色不均(黑色不均)出现。另外,将该颜色不均的程度(深浅)采用上述步骤规定为“黑色不均指数”时,发现黑色不均指数与电池的放热量之间存在正相关。即,发现了黑色不均指数越大(换言之,黑色越深),放热量越大,越缺乏热稳定性。因此,在本专利技术中,将上述黑色不均指数调整为规定值以下。由此,能够抑制电池的放热,提高热稳定性。进而,在过充电时等能够抑制温度上升。另外,通过将基于摄影图像数据的客观数值(黑色不均指数)作为指标,与例如通过目视识别负极活性物质层的颜色不均的情形相比,相对地难以产生精度的偏差。因此,能够稳定地提高热稳定性,能够提供可靠性高的电池。
5、另外,根据本专利技术,提供非水电解液二次电池的制造方法,该非水电解液二次电池包括:包含具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极的电极体、非水电解液、和容纳上述电极体和上述非水电解液的电池壳体,上述负极活性物质层的宽度为15cm以上。该制造方法包括:构筑工序,其中,将上述电极体与包含溶剂、电解质盐和含有硼元素的化合物的非水电解液一起容纳于上述电池壳体,构筑电池组装体;初始充电工序,其中,将上述电池组装体的充电状态(soc)调整到5~50%;和老化工序,其中,在上述初始充电工序之后,将上述电池组装体在上述充电状态为5~50%的状态下、超过50℃且70℃以下的温度条件下放置24小时以上。
6、通过包含上述老化工序,从而容易调整负极活性物质层的黑色不均指数,将黑色不均指数适当地抑制在规定值以下。因此,根据本专利技术,抑制放热,能够适当地制造热稳定性优异的可靠性高的非水电解液二次电池。
7、再有,虽不存在与本专利技术的关联性,在日本专利申请公开2017-022067号公报中公开了如下制造方法:在初始充电后使电池组装体成为soc65%以上的充电状态后,首先,进行将电池组装体在15~30℃下放置6小时以上的低温老化,接着进行在60℃下放置20小时以上的高温老化。
8、另外,根据本专利技术,提供非水电解液二次电池的检查方法,其包括:构筑工序,其中,将具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极经由分隔体层叠的电极体、和包含溶剂、电解质盐和含有硼元素的化合物的非水电解液容纳于电池壳体,构筑电池组装体;初始充电工序,其中,将上述电池组装体的充电状态(soc)调整为5~50%;老化工序,其中,在上述初始充电工序之后,将上述电池组装体在上述充电状态为5~50%的状态下、超过50℃且70℃以下的温度条件下放置24小时以上;解体工序,其中,将上述老化工序后的上述电池组装体解体;和计算工序,其中,在上述解体工序之后,采用上述(步骤1)~(步骤7)求出上述负极活性物质层的黑色不均指数。
9、通过计算黑色不均指数,能够高精度地预测或确认电池的放热的程度。
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1.非水电解液二次电池,其包括:包含具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极的电极体、非水电解液、和容纳所述电极体和所述非水电解液的电池壳体,其中,
2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池,其中,所述电极体为带状的所述正极和带状的所述负极经由带状的分隔体层叠、卷绕而成的卷绕电极体,所述卷绕电极体的卷绕轴方向上的所述负极活性物质层的宽度为15cm以上。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池,其中,所述非水电解液包含含有硼元素的添加剂。
4.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池,其中,所述黑色不均指数为5以上。
5.非水电解液二次电池的制造方法,所述非水电解液二次电池包括:包含具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极的电极体、非水电解液、和容纳所述电极体和所述非水电解液的电池壳体,所述负极活性物质层的宽度为15cm以上,所述制造方法包括:
6.根据权利要求5所述的非水电解液二次电池的制造方法,其中,使所述老化工序的所述温度条件为60℃以上且70℃以下。
7.非水电解液二次电
...【技术特征摘要】
1.非水电解液二次电池,其包括:包含具有正极活性物质层的正极和具有负极活性物质层的负极的电极体、非水电解液、和容纳所述电极体和所述非水电解液的电池壳体,其中,
2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池,其中,所述电极体为带状的所述正极和带状的所述负极经由带状的分隔体层叠、卷绕而成的卷绕电极体,所述卷绕电极体的卷绕轴方向上的所述负极活性物质层的宽度为15cm以上。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池,其中,所述非水电解液包含含有硼元素的添加剂。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:塚本健太郎,
申请(专利权)人:泰星能源解决方案有限公司,
类型:发明
国别省市:
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