[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201280027672.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103582973A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 見澤篤;村岡芳幸
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M4/13;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池，具體而言，涉及正極和負極的合劑層的改良。

背景技術

鋰離子二次電池等非水電解質二次電池能夠以高電壓得到高的能量密度和容量，所以期待作為各種機器的電源。特別是，在可移動設備、混合動力電動汽車、電動汽車等的驅動用電源等用途中，為了使運轉時間、行駛距離進一步提高，進一步高容量化的需求變得強烈。

因此，一直以來，進行了用于提高非水電解質二次電池的能量密度的研究。

例如，專利文獻1公開有體積能量密度為300Wh/L左右的非水電解質二次電池中，從循環特性和安全性的觀點出發，相對于正極、負極和隔離體的總孔體積，將非水電解液的占有體積控制在120～140%。需要說明的是，體積能量密度是指用電池盒尺寸標準化的單位體積的電池的能量密度。

另外，專利文獻2中，將碳酸亞乙酯（EC）或碳酸亞丙酯（PC）與碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸二甲酯（DMC）組合作為鋰離子二次電池的非水電解質所含的非水溶劑。專利文獻2公開有，通過這樣的溶劑的組合，降低非水電解液的粘度而改善對隔離體的滲透性，得到充分的放電容量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-196094號公報

專利文獻2：日本特開平10-261395號公報

發明內容

發明要解決的問題

專利文獻1中，體積能量密度為300Wh/L左右，但在驅動用電源等用途中，進一步尋求高容量例如，650Wh/L以上的體積能量密度。為了實現這樣的高容量的電池，增加有組于充放電的活性物質量是有效的。因此可以考慮，使用將正極和負極之間夾設隔離體并卷繞而成的電極組、進一步提高正極和負極的合劑層中的活性物質密度的方法等。但是，如果提高正極或負極的合劑層的活性物質密度，則合劑層的孔隙率降低，所以非水電解質變得難以浸透至合劑層中。如果非水電解質的滲透性低，則難以得到高的放電特性。

另一方面，如專利文獻2，認為如果降低非水電解質的粘度，則不僅是非水電解質向隔離體的滲透性，非水電解質向合劑層的滲透性也能夠一定程度提高。

但是，體積能量密度為650Wh/L以上的非水電解質二次電池中，需要填充很多的活性物質，所以電池內的剩余空間（空電池盒內部的空間體積減去電極組的實際體積后的空間體積）減少。因此，電池內能夠收容的非水電解質的量自身變少。

如果電池內能夠收容的非水電解質的量變少，則能夠參與電池反應的非水電解質的量變少。另外，如果非水電解質的量少，則正極和負極中，非水電解質的滲透性的差容易變得顯著。因此可以認為，非水電解質在滲透性高的一者的電極中偏在，而在另一電極中的非水電解質的量變得不充分。因此，只是降低非水電解質的粘度難以抑制非水電解質的偏在化。所以，不能充分地獲得容量，就不能抑制重復充放電時的容量維持率的降低。

用于解決問題的方案

本發明的目的在于提供即使高容量其循環壽命也提高的非水電解質二次電池。

本發明的一實施方式涉及非水電解質二次電池，其具備：由正極、負極、夾設于正極和負極之間的隔離體卷繞而成的電極組、和非水電解質，體積能量密度為650Wh/L以上，正極包含正極集電體、和附著于正極集電體的表面的正極合劑層，負極包含負極集電體、和附著于負極集電體的表面的負極合劑層，正極合劑層的孔隙率P_p為22%以下，負極合劑層的孔隙率P_n為25%以下，非水電解質的體積V_E相對于正極合劑層的孔體積、負極合劑層的孔體積和隔離體的孔體積的總計V_T的比率V_E/V_T為1以上且1.5以下，正極相對于非水電解質的接觸角CA_p與負極相對于非水電解質的接觸角CA_n的差為23°以下。

發明的效果

本發明能夠提供非水電解質二次電池，即使由于高容量化而電池內所能夠收容的非水電解質的量少的情況下，也能夠抑制非水電解質的偏在化，循環壽命提高。

本發明的新的特征記載于權利要求中，參照附圖通過以下的詳細說明以更好地理解本發明的構成和內容兩方面，以及本發明的其他的目的和特征。

附圖說明

圖1為本發明的一實施方式的非水電解質二次電池的垂直剖面圖。