本发明专利技术涉及一种锂离子二次电池，其具备正极、负极、配置在正极与负极之间的隔膜、及非水电解液，非水电解液包含含有氟醚的非水溶剂，正极包含正极集电体和形成于所述正极集电体的表面的正极活性物质层，正极活性物质层包含含锂复合氧化物粒子和氟树脂，相对于含锂复合氧化物粒子的表面积的氟树脂的覆盖率为２０～６５％。本发明专利技术的目的在于提供使经时的倍率特性的降低、特别是在高温下保存时的显著的倍率特性的降低得到了抑制的锂离子二次电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有含锂复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池和其制造 方法。
技术介绍
通常，锂离子二次电池具备以含锂复合氧化物作为活性物质的正极、以碳材 料作为活性物质的负极、由聚乙烯或聚丙烯的微多孔膜构成的隔膜、及非水电解液。作为非水电解液，使用将锂盐溶解在非水溶剂中而得到的溶液。作为锂盐，已 知有六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)等。另外，作为非水溶剂，已知有环状碳 酸酯、链状碳酸酯、环状羧酸酯等。另外，作为非水溶剂，还已知有有机氟化醚化合物。专利文献1、专利文献2中 记载的锂离子二次电池用电解液含有有机氟化醚化合物作为非水溶剂。有机氟化醚化合物由于氧化电位高、低粘度，因此是即使在超过4V的电压下也 难以氧化分解的稳定的成分。另外，在低温条件下，也显示出高的离子导电率。因此， 可以说使用含有有机氟化醚化合物的非水溶剂的锂离子二次电池的电池容量比较难以降 低，循环特性优异。可是，将使用含锂复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池在高温下保 存时，锂离子以外的金属阳离子在非水电解液中容易溶出。并且，这样溶出的金属阳离 子通过充放电在负极、隔膜上以金属的形式析出。在负极上析出的金属会使负极的阻抗 上升。另外，在隔膜上析出的金属会堵塞微孔。这种现象成为降低锂离子二次电池的倍 率特性(rate characteristic)的原因。专利文献1 日本特开平7-249432号公报专利文献2:日本特开平11-26015号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使经时的倍率特性的降低、特别是在高温下保存时 的显著的倍率特性的降低得到了抑制的锂离子二次电池。本专利技术的一个方式为一种锂离子二次电池，其具备正极、负极、配置在正极与 负极之间的隔膜及非水电解液，非水电解液包含含有氟醚的非水溶剂，正极包含正极集 电体和形成于正极集电体的表面的正极活性物质层，正极活性物质层包含含锂过渡金属 氧化物粒子和氟树脂，相对于含锂过渡金属氧化物粒子的表面积的氟树脂的覆盖率为 20 65%。另外，本专利技术的另一方式为一种锂离子二次电池的制造方法，其包括工序 (A)，其通过在正极集电体的表面涂布包含含锂复合氧化物粒子和氟树脂的合剂混合物， 并进行干燥及压延而形成正极活性物质层，从而得到正极；工序(B)，其通过对正极进 行热处理，从而使氟树脂熔融或软化；工序(C)，其通过将经热处理的正极、负极、配置在正极与负极之间的隔膜层叠而制成电极组；工序(D)，其在电池壳中收纳电极组和 非水电解液，并将电池壳密封；非水电解液包含含有氟醚的非水溶剂，相对于含锂复合 氧化物粒子100重量份，合剂混合物中的氟树脂的配合比例为0.7 8重量份，热处理在 相对于含锂过渡金属氧化物粒子的表面积的氟树脂的覆盖率成为20 65%的条件下进行处理。根据本专利技术，能够提供一种使经时的倍率特性的降低、特别是在高温下保存时 的显著的倍率特性的降低得到了抑制的锂离子二次电池。本专利技术的目的、特征、方式及利点通过以下详细的说明及所附的附图变得更加清楚。附图说明图1是表示本专利技术的锂离子二次电池的一实施方式的概略纵向截面图。图2是说明本专利技术的锂离子二次电池的正极的示意纵向截面图。附图标记10圆筒型锂离子二次电池、11正极、12负极、13隔膜、14电极组、15正极引 线、16负极引线、17正极侧绝缘板、18负极侧绝缘板、19电池壳(负极端子)、20封口 板、21正极端子、22正极集电体、23正极活性物质层、24正极活性物质(含锂复合氧化 物粒子)、25氟树脂、26导电材料具体实施例方式对本专利技术的一实施方式的锂离子二次电池进行说明。图1是本实施方式的圆筒型的锂离子二次电池10的示意纵向截面图。锂离子二次电池10具备正极11、负极12、将正极11和负极12之间隔离的隔膜 13、未图示的非水电解质。正极11、负极12及隔膜13被层叠而形成电极组14。电极 组14以螺旋状卷绕。正极11与正极引线15的一端电连接。另外，负极12与负极引线 16的一端电连接。正极侧绝缘板17安装在电极组14的卷绕轴向的一个端部，负极侧绝 缘板18安装在另一端部。电极组14与非水电解液一起收纳在电池壳19内。并且，电 池壳19通过封口板20而密封。电池壳19兼作负极端子，并与负极引线16电连接。安 装在封口板20上的正极端子21与正极引线15电连接。首先，详细说明本实施方式的正极11。如图2所示，正极11包含正极集电体22和形成于正极集电体22的表面的正极 活性物质层23。可作为锂离子二次电池的正极的集电体使用的各种集电体可以用作正极集电 体。作为其具体例子，可列举出例如铝或其合金、不锈钢、钛等。这些当中，特别优选 铝、铝-铁系合金。另外，正极集电体的形状可以是箔、膜、薄膜、片材中的任一种形 态。正极集电体的厚度根据电池的容量、尺寸等而适当设定。具体而言，例如优选在 1 500 μ m的范围内选择。正极活性物质层23包含正极活性物质24、作为粘合剂的氟树脂25和导电材料 26。作为正极活性物质24，使用含锂复合氧化物的粒子。作为含锂复合氧化物的具体例子，例如下述通式(1)所示的含锂复合氧化物从 晶体结构的稳定性优异的方面考虑而优选使用。LixMyMe1-yO2, δ (1)(Μ表示选自镍(Ni)、钴(Co)及锰(Mn)中的至少1种元素。Me表示选自镁、 铝、锌、铁、铜、铬、钼、锆、钪、钇、铅、硼、锑、磷中的至少1种元素。χ在0.98 1.1的范围，y在0.1 1的范围，δ在-0.1 0.1的范围。)通式(1)中，χ表示锂(Li)的原子比例。另外，y表示含有选自Ni、Co及Mn 中的至少1种元素的M的原子比例。Me包含除Li、Ni、Co、Mn及氧以外的元素。作为其具体例子，可列举出例如 镁(Mg)、铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、钼(Mo)、锆(Zr)、钪(Sc)、 钇(Y)、铅(Pb)等金属元素；硼(B)、锑(Sb)等半金属元素；磷(P)等非金属元素等。 这些当中，特别优选为金属元素，进一步优选为Mg、Al、Zn、Fe、Cu、&。这些元素 可以单独含有，也可以含有2种以上。δ表示氧缺失部分或氧过剩部分。氧缺失部分或氧过剩部分没有特别限定，通 常为化学计量比的组成的士5%即-0.1 0.1的范围，优选为士 即-0.02 0.02的范围。作为通式(1)所示的含锂复合氧化物的具体例子，可列举出例如下述的化合 物。可列举出 LiNicuCoa9Oy LiNi0.3Co0.7O2> LiNia5Coa5Oy LiNia7Coa3Oy LiNia8Coa2O2、LiNia9CoaiO2 等锂、镍和钴的三元系复合氧化物；LiNia8Coai5Alcui5C^ LiNia82Cocu5Ala03O2、 LiNi0.84Co0.15A10.01O2、 LiNi0.845Co0.15A10.005O2、 LiNi0.8Co0.15Sr0.05O2、 LiNi0.8Co0.15Y0.05O2、LiNi0.8Co0.15Zr0.05O2、LiNi0.8Co0.15Ta0.05O2、LiNi0.8Co0.15Mg0.05O2、 LiNi0.8Co0.15Ti0.05O2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子二次电池，其具备：正极、负极、配置在所述正极与所述负极之间的隔膜、及非水电解液， 所述非水电解液包含含有氟醚的非水溶剂， 所述正极包含正极集电体和形成于所述正极集电体的表面的正极活性物质层， 所述正极活性物质层包含含锂复合氧化物粒子和氟树脂， 相对于所述含锂复合氧化物粒子的表面积的所述氟树脂的覆盖率为２０～６５％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2009-2-6 2009-0264681.一种锂离子二次电池，其具备正极、负极、配置在所述正极与所述负极之间的 隔膜、及非水电解液，所述非水电解液包含含有氟醚的非水溶剂，所述正极包含正极集电体和形成于所述正极集电体的表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包含含锂复合氧化物粒子和氟树脂，相对于所述含锂复合氧化物粒子的表面积的所述氟树脂的覆盖率为20 65%。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述非水溶剂含有5 30体积％ 的氟醚。3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述氟树脂为聚偏氟乙烯。4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，相对于所述含锂复合氧化物粒子 100重量份，含有所述氟树脂0.7 8重量份。5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述氟醚为选自1，1，2，2-四氟 乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚、2，2，3，3-四氟丙基二氟甲基醚中的至少一种氟醚。6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述含锂复合氧化物粒子由下述通 式(1)所示的含锂复合氧化物形成，LixMyMe1-JiO2^ ⑴M表示选自镍、钴和锰中的至少1种元素，Me表示选自镁、铝、锌、铁、铜、铬、 钼、锆、钪、钇、铅、硼、锑、磷中的至少1种元素，χ为0.98 1.1的范围，y为0.1 1的范围，δ为-0.1 0.1的范围。7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述正极具有相对于非水电解液显 示出14 30度的接触角的表面，所述非水电解液是在碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯和...
【专利技术属性】
技术研发人员：出口正树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。