蓄电元件制造技术

本发明专利技术提供一种即使在使隔膜的厚度变薄的情况下也能够抑制短暂性的输出劣化的蓄电元件。本发明专利技术的蓄电元件(10)包含正极(410)、负极(420)、配置于正极(410)和负极(420)之间的隔膜(430)、及非水电解质，其中，负极(420)包含难石墨化碳作为负极活性物质，隔膜(430)的厚度为10～30μm，透气度为10～180秒/100cc。

Storage element

The present invention provides an electric storage element that can suppress transient degradation of output even when the thickness of the diaphragm is thinned. The invention of the storage element (10) comprising a cathode (410) and negative (420), (410) is arranged on the anode and the cathode (420) between the diaphragm (430), and a non-aqueous electrolyte, the anode (420) contains hard graphitized carbon as anode material, the thickness of the diaphragm (430) 10 ~ 30 m, the permeability is 10 ~ 180 seconds /100cc.

【技术实现步骤摘要】
蓄电元件
本专利技术涉及包含正极、负极、配置于该正极和负极之间的隔膜、及非水电解质的蓄电元件。
技术介绍
近年来，作为全球环境问题的战略，而推进从汽油汽车向混合动力汽车、电动汽车的转换；或者普及电动汽车等，从而锂离子二次电池等各种蓄电元件被广泛使用。因此，越发需要使这样的蓄电元件高容量化。因此，目前提出了使隔膜的厚度变薄而实现高容量化的蓄电元件(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-32246号公报
技术实现思路
但是，就上述使现有的隔膜的厚度变薄的蓄电元件而言，在进行充放电的情况下，有时会使输出暂时降低。特别是，在以高倍率循环重复进行充放电的情况下，现有的蓄电池有时会使输出暂时大幅降低。虽然这种暂时性的输出降低(以下，称为短暂性的输出劣化)可通过将蓄电元件的充放电切换至低倍率循环或者不进行一定时间的充放电来进行改善，但需要变更为高倍率循环下的充放电条件以外的运转条件。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种即使在使隔膜的厚度变薄的情况下也能够抑制短暂性的输出劣化的蓄电元件。为了实现上述目的，本专利技术的一个方案所涉及的蓄电元件，其为包含正极、负极、配置于上述正极和上述负极之间的隔膜、及非水电解质的蓄电元件，上述负极包含难石墨化碳作为负极活性物质，上述隔膜的厚度为10?30 μ m，透气度为10?180秒/100CC。在此，数值范围为A?B表示A以上且B以下。S卩，10?30 μ m表示IOym以上且30μπι以下，10?180秒/IOOcc表示10秒/IOOcc以上且180秒/IOOcc以下。以下与上述情况相同。据此，在蓄电元件中，负极包含难石墨化碳作为负极活性物质，隔膜的厚度为10?30 μ m，透气度为10?180秒/100CC。在此，通过使隔膜的厚度变薄，从而在高倍率循环下的充放电时该隔膜将容易受到负极的膨胀收缩的影响，在高倍率循环后发生短暂性的输出劣化。而且，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:即使在使隔膜的厚度变薄的情况下，上述的蓄电元件的构成也能够抑制短暂性的输出劣化。即，发现:在使用难石墨化碳作为负极活性物质、使隔膜的厚度在10?30 μ m的范围内、使透气度在10?180秒/IOOcc的范围内的情况下，能够降低隔膜受到的来自负极的影响，并且能够抑制蓄电元件的短暂性的输出劣化。由此，在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中，能够抑制短暂性的输出劣化。此外，可以使上述难石墨化碳的平均粒径D50为2?6 μ m。在此，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中负极的难石墨化碳的平均粒径D50小于2μπι的情况下，针刺时的温度上升；在平均粒径D50大于6 μ m的情况下，低温时的输入密度降低。因此，当在该蓄电元件中使用了平均粒径D50为2?6 μ m的难石墨化碳作为负极活性物质的情况下，能够在抑制短暂性的输出劣化的同时，抑制针刺时的温度上升，还能够抑制低温时的输入密度的降低。此外，可以使上述隔膜的厚度为22 μ m以下。在此，如果隔膜的厚度变厚，则需要使电解液的量增多，且容量密度、输入输出密度会降低。而且，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:当在蓄电元件中隔膜的厚度大于22 μ m的情况下，容量密度和低温时的输入密度降低。因此，通过使该蓄电元件中隔膜的厚度为22μπι以下，从而能够在抑制短暂性的输出劣化的同时，使容量密度和低温时的输入密度提高。此外，可以使上述隔膜的厚度为20μπι以上。在此，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:当在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中隔膜的厚度小于20 μ m的情况下，针刺时的温度上升。因此，通过使该蓄电元件中隔膜的厚度为20 μ m以上，从而能够在抑制短暂性的输出劣化的同时，抑制针刺时的温度上升。此外，可以使上述隔膜的透气度为50秒/IOOcc以上。在此，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:当在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中隔膜的透气度小于50秒/IOOcc的情况下，针刺时的温度上升，并且存在发生微小短路的倾向。因此，通过使该蓄电元件中隔膜的透气度为50秒/IOOcc以上，从而能够在抑制短暂性的输出劣化的同时，抑制针刺时的温度上升，还能够抑制微小短路的发生。此外，可以使上述隔膜的透气度为150秒/IOOcc以下。在此，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:当在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中隔膜的透气度为150秒/IOOcc以下的情况下，还能够抑制短暂性的输出劣化。因此，通过使该蓄电元件中隔膜的透气度为150秒/IOOcc以下，从而能够抑制短暂性的输出劣化。此外，可以使上述隔膜具有基材层和无机填料层。在此，本申请专利技术人们进行了深入研究和实验，结果发现:当在使隔膜的厚度变薄的蓄电元件中隔膜具有无机填料层的情况下，能够使针刺时的温度降低。因此，通过使该蓄电元件成为隔膜具有无机填料层的构成，从而能够在抑制短暂性的输出劣化的同时，使针刺时的温度降低。专利技术效果本专利技术能够抑制使隔膜的厚度变薄的蓄电元件的短暂性的输出劣化。【附图说明】图1为本专利技术的实施方式所涉及的蓄电元件的外观立体图。图2为表示本专利技术的实施方式所涉及的电极体的构成的立体图。图3为表示本专利技术的实施方式所涉及的电极体的构成的剖面图。图4为表示本专利技术的实施方式所涉及的隔膜的构成的剖面图。图5为表示使隔膜的厚度发生变化的情况下的评价试验结果的图。图6为表示使隔膜的透气度发生变化的情况下的评价试验结果的图。图7为表示使负极活性物质的粒径发生变化的情况下的评价试验结果的图。图8A为表示使正极活性物质层的面积发生变化的情况下的评价试验结果的图。图SB为表示使正极活性物质层的面积发生变化的情况下的评价试验结果的图。图9为表示使负极活性物质的种类发生变化的情况下的评价试验结果的图。【具体实施方式】以下，在参照附图的同时对本专利技术的实施方式所涉及的蓄电元件进行说明。需要说明的是，以下所说明的实施方式均为表示本专利技术的优选的一个具体示例的实施方式。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等均为一个示例，而并非意图对本专利技术进行限定。此外，对于在以下的实施方式的构成要素中未记载于表示本专利技术的最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为构成更优选的方案的任意构成要素来进行说明。需要说明的是，以下，数值范围A?B表示A以上且B以下。首先，对蓄电元件10的构成进行说明。图1为本专利技术的实施方式所涉及的蓄电元件10的外观立体图。需要说明的是，该图为透视容器内部而得的图。图2为表示本专利技术的实施方式所涉及的电极体400的构成的立体图。需要说明的是，该图为将图1所示的电极体400的卷绕状态部分展开后的图。蓄电元件10是能够进行充电和放电的二次电池，更具体而言，是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。例如，蓄电元件10是在进行高倍率循环的充放电的混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle、HEV)中使用的二次电池。需要说明的是，蓄电元件10并不限定于非水电解质二次电池，可以是非水电解质二次电池以外的二次电池，也可以是电容器。如这些图所示，蓄电元件10具备容器100、正极端子2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电元件，其为包含正极、负极、配置于所述正极和所述负极之间的隔膜、及非水电解质的蓄电元件，其中，所述负极包含难石墨化碳作为负极活性物质，所述隔膜的厚度为10～30μm，透气度为10～180秒/100cc。

【技术特征摘要】
2012.07.12 JP 2012-156434;2013.06.13 JP 2013-12481.一种蓄电元件，其为包含正极、负极、配置于所述正极和所述负极之间的隔膜、及非水电解质的蓄电元件，其中， 所述负极包含难石墨化碳作为负极活性物质， 所述隔膜的厚度为10?30 μ m，透气度为10?180秒/100CC。2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中， 所述难石墨化碳的平均粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎明彦，森澄男，加古智典，中井健太，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：