非水电解质二次电池及其制造方法技术

本发明专利技术的一个形态是提供一种非水电解质二次电池，其具备：正极、含有含钛氧化物的负极以及非水电解质。非水电解质含有选自二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种以及一氧化碳。一氧化碳的质量浓度相对于二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和的比例为0.1%～5%的范围。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的一个形态是提供一种非水电解质二次电池，其具备：正极、含有含钛氧化物的负极以及非水电解质。非水电解质含有选自二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种以及一氧化碳。一氧化碳的质量浓度相对于二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和的比例为0.1%～5%的范围。【专利说明】
本专利技术的实施方式涉及。
技术介绍
使电池处于高充电状态时，电极的表面会发生自放电，由此会引起电解液的分解反应。正极的表面发生氧化反应而产生氧化性气体(例如二氧化碳)。负极的表面发生还原反应而产生还原性气体(例如氢、一氧化碳)。如果产生气体，则电池膨胀，内部电阻上升。其结果是，存在着电池容量下降的问题。
技术实现思路
根据一个实施方式,提供一种非水电解质二次电池,其具备:正极、含有含钛氧化物的负极以及非水电解质。非水电解质含有选自二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种以及一氧化碳。一氧化碳的质量浓度相对于二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和的比例为0.1%?5%的范围。另外，根据实施方式，提供一种非水电解质二次电池的制造方法，其包含:在除二氧化碳以外的不活泼气体气氛下调制非水电解质；在所述不活泼气体气氛下，使选自二氟磷酸、一氟磷酸以及它们的盐中的至少一种溶解于所述非水电解质中；在所述不活泼气体气氛下，将所述非水电解质中的一氧化碳的质量浓度调整为相对于所述二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和为0.1%?5%的范围；使用所述非水电解质组装非水电解质二次电池。另外，根据实施方式，还提供一种非水电解质二次电池的制造方法，其包含:在除二氧化碳以外的不活泼气体气氛下调制非水电解质；在所述不活泼气体气氛下，使二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种的原料溶解于所述非水电解质中；在所述不活泼气体气氛下，使用所述非水电解质组装临时密封电池，通过在高温下储存所述临时密封电池，使所述非水电解质中生成二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种；将所述非水电解质中的一氧化碳的质量浓度调整为相对于所述二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和为0.1%?5%的范围；将所述临时密封电池进行正式密封。像这样，根据实施方式，在非水电解质二次电池的非水电解质中，一氧化碳的质量浓度相对于二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和的比例被设定为0.1%?5%的范围。【专利附图】【附图说明】图1是第I实施方式的非水电解质电池的截面图。图2是图1的A部的放大截面图。【具体实施方式】下面，对各实施方式参照附图进行说明。此外，各实施方式中共通的构成标记相同的符号，并省略重复的说明。另外，各图是用于促进实施方式的说明以及其理解的示意图，其形状和尺寸、比例等与实际的装置有不同的地方，但它们可以参考以下的说明和公知的技术进行适当的设计变更。(第I实施方式)参照附图对第I实施方式的非水电解质二次电池进行说明。图1是扁平型的非水电解质二次电池的示意截面图。图2是图1的A部的放大截面图。电池I包括外包装部件2和收纳于外包装部件2中的电极组3。这里，电极组3使用卷绕电极组。外包装部件2具有袋状的形状。外包装部件2的内部进一步含有非水电解质(未图示)。电极组3如图2所示，包括正极4、负极5以及多片隔膜6。电极组3具有层叠体被卷绕成涡旋状的构成。对于该层叠体，对其没有限定，具有按照隔膜6、正极4、隔膜6以及负极5的顺序重叠的构成。扁平状的卷绕电极组可以通过将这样的层叠体按照使负极位于最外周的方式卷绕成涡旋状，然后一边加热一边加压来制作。正极4包括正极集电体4a和形成于正极集电体4a的两面的正极活性物质含有层(以下称作“正极层”)4bi和4b2。正极层4b含有正极活性物质、粘结剂和任意的导电剂。作为正极活性物质，可以使用各种氧化物、硫化物、聚合物等。氧化物和硫化物的例子包括二氧化锰(Μη02)、氧化铁、氧化铜和氧化镍等能够嵌入锂的氧化物、锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4或LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如LixNi02)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2X锂镍钴复合氧化物(例如LiNipyCoyO2X锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCOl_y02)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2_yNiy04)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如LixFePO4, LixFe1^yMnyPO4, LixCoPO4)、硫酸铁(例如Fe2 (SO4) 3)、钒氧化物(例如V205)、以及锂镍钴锰复合氧化物。上述式中，X和I分别满足不等式O < X < I和0<y≤I所表示的关系。作为活性物质，可以单独使用上述的化合物，也可以组合使用多种化合物。聚合物的例子包括聚苯胺和聚吡咯等导电性聚合物材料、或二硫化物系聚合物材料。另外，硫(S)或氟化碳也可以作为正极活性物质使用。作为正极活性物质，更优选使用电位高的化合物。这样的化合物的例子包括锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4X锂镍复合氧化物(例如LixNiO2X锂钴复合氧化物(例如LixCoO2X锂镍钴复合氧化物(例如LiNihyCoyO2X具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2_yNiy04)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCcvyO2)、锂磷酸铁(例如LixFePO4),以及锂镍钴锰复合氧化物。上述式中，优选X和I分别满足不等式O < X ≤I和O < y ≤ I所表不的关系。当使用常温熔融盐作为电池的非水电解质时，优选的活性物质的例子包括锂磷酸铁、LixVPO4F (O≤ X ≤ I)、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、以及锂镍钴复合氧化物。这些化合物与常温熔融盐的反应性较低，所以能够提高循环特性。正极活性物质可以单独含有上述化合物中的任一种，也可以含有二种以上。正极活性物质还可以进一步含有一种以上的其它的氧化物。此时，上述列举的活性物质相对于正极活性物质的总质量的比例优选为50质量％以上。正极活性物质的比表面积优选为0.1m2Zg~10m2/g。如果比表面积为0.lm2/g以上，则锂离子的嵌入位点充分。如果比表面积为10m2/g以下，则制造工序中的处理容易，并能够获得良好的充放电循环性能。粘结剂用于粘结活性物质、导电剂以及正极集电体4a。粘结剂的例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)以及氟系橡胶。导电剂是为了提高集电性能、并且抑制活性物质与正极集电体4a的接触电阻而根据需要使用的。导电剂的例子包括乙炔黑、炭黑、石墨等碳材料。在正极材料层中，优选活性物质和粘结剂分别以80质量％~98质量％、2质量％~20质量％的比例含有。粘结剂的含量为2质量％以上时，可以获得充分的电极强度。粘结剂由于是绝缘材料，所以优选设定为20质量％以下的量。由此，可以防止内部电阻的增大。在添加导电剂的情况下，优选活性物质、粘结剂和导电剂分别以77质量％~95质量％、2质量％~20质量％以及3质量％~15质量％的比例配合。导电剂的含量为3质量％以上时，可以发挥上述的效果。另外，含量为15质量％以下时，可以减少在高温下保存电池时在导电剂表面产生的非水电解质的分解。正极集电体4a优选为铝箔、或含有选自Mg、T1、Zn、N1、Cr、Mn、Fe、Cu和Si中的一种以上的元素的铝合金箔。正极集电体4a的厚度优选为5μπι~20μπι的范围，更优选为15μπι以下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具备：正极、含有含钛氧化物的负极以及非水电解质，其中，所述非水电解质含有选自二氟磷酸和一氟磷酸中的至少一种以及一氧化碳，所述一氧化碳的质量浓度相对于所述二氟磷酸和一氟磷酸的质量浓度之和的比例为0.1%～5%的范围。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本大，松野真辅，猿渡秀乡，渡户裕子，盛本沙耶，栗山和哉，佐竹秀喜，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：