[發(fā)明專(zhuān)利]非水電解質(zhì)二次電池的制造方法、非水電解質(zhì)二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310029742.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103227346A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南圭亮;井寄將博;橫山喜紀(jì);藤原豐樹(shù);山內(nèi)康弘;能間俊之;原田宏紀(jì);高田登志廣;森島龍?zhí)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三洋電機(jī)株式會(huì)社;豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/058
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/058;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 金仙華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備在電池外包裝體內(nèi)部的壓力大于給定值的情況下阻斷電流的電流阻斷機(jī)構(gòu)的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法、非水電解質(zhì)二次電池、以及車(chē)輛。

背景技術(shù)

近年來(lái)，作為攜帶電話(huà)、攜帶型個(gè)人電腦、攜帶型音樂(lè)播放器等攜帶型電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電源，多使用以鋰離子二次電池為代表的非水電解質(zhì)二次電池。此外，基于環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)高漲的背景，二氧化碳?xì)怏w等的排出限制受到強(qiáng)化，因此正在積極地進(jìn)行使用鋰離子二次電池等的電動(dòng)汽車(chē)(EV)、插電式混合電動(dòng)汽車(chē)(PHEV)、混合電動(dòng)汽車(chē)(HEV)等的開(kāi)發(fā)。另外，還在積極地進(jìn)行使用鋰離子二次電池等的大型蓄電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

該種鋰離子二次電池是如下的電池，即，作為正極活性物質(zhì)使用LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄等鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物等，作為負(fù)極活性物質(zhì)使用能夠吸貯、排出鋰離子的碳材料或硅材料等，并使用在有機(jī)溶劑中溶解有鋰鹽作為溶質(zhì)的電解液。

一旦鋰離子二次電池達(dá)到過(guò)充電狀態(tài)，就會(huì)從正極中過(guò)多地抽出鋰，在負(fù)極中產(chǎn)生鋰的過(guò)度的插入，從而產(chǎn)生正負(fù)兩極在熱力學(xué)上不穩(wěn)定化等問(wèn)題。

為了解決此種問(wèn)題，例如提出過(guò)如下的鋰離子二次電池，即，通過(guò)在電解液中添加聯(lián)苯、環(huán)己基苯、以及二苯醚中的至少一種作為過(guò)充電抑制劑，來(lái)防止過(guò)充電時(shí)的溫度上升(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

另外，還提出過(guò)如下的鋰離子二次電池，即，通過(guò)在構(gòu)成電解液的有機(jī)溶劑中含有具有與苯基相鄰的叔碳的烷基苯衍生物或環(huán)己基苯衍生物，而不會(huì)對(duì)低溫特性、保存特性等電池特性造成不良影響，并且實(shí)施了過(guò)充電對(duì)策。(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

該鋰離子二次電池中，當(dāng)鋰離子二次電池變?yōu)檫^(guò)充電狀態(tài)時(shí)，作為具有與苯基相鄰的叔碳的烷基苯衍生物或環(huán)己基苯衍生物的異丙苯、1，3-二異丙基苯、1，4-二異丙基苯、1-甲基丙基苯、1，3-雙(1-甲基丙基)苯、1，4-雙(1-甲基丙基)苯、環(huán)己基苯、環(huán)戊基苯等添加劑就會(huì)開(kāi)始分解反應(yīng)而產(chǎn)生氣體。與此同時(shí)開(kāi)始聚合反應(yīng)而產(chǎn)生聚合熱。當(dāng)在該狀態(tài)下進(jìn)一步繼續(xù)過(guò)充電時(shí)，氣體的產(chǎn)生量就會(huì)增大，從開(kāi)始過(guò)充電起15～19分鐘后電流阻斷封口板工作而阻斷過(guò)充電電流。這樣，電池溫度也會(huì)慢慢地降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004-134261號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2001-015155號(hào)公報(bào)

特別在要求高可靠性的EV、PHEV、HEV等中所用的非水電解質(zhì)二次電池中，作為針對(duì)過(guò)充電的對(duì)策，優(yōu)選如上所述地應(yīng)用在非水電解質(zhì)中含有過(guò)充電抑制劑的技術(shù)。

本發(fā)明人等在推進(jìn)EV、PHEV、HEV等中所用的車(chē)載用非水電解質(zhì)二次電池的開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，即使在非水電解液中含有過(guò)充電抑制劑的情況下，在低溫狀態(tài)下充電抑制劑的效果也會(huì)降低，從而產(chǎn)生如下的問(wèn)題，即，即使在電池中產(chǎn)生異常，在電流阻斷機(jī)構(gòu)的工作之前，也會(huì)花費(fèi)時(shí)間。此外，在非水電解液中含有過(guò)充電抑制劑的情況下，會(huì)產(chǎn)生在低溫狀態(tài)下輸出特性降低的問(wèn)題。另外，對(duì)于非水電解質(zhì)二次電池設(shè)想是在以一定速率充電(第一段充電)后、以更高的速率再進(jìn)行充電(第二段充電)的用法(2個(gè)階段的充電)。但是，在具備電流阻斷機(jī)構(gòu)的非水電解質(zhì)二次電池中，由于有關(guān)該電流阻斷機(jī)構(gòu)的工作的各種條件是設(shè)想為一定速率的充電下的過(guò)充電而設(shè)定的，因此對(duì)于第二段的過(guò)充電(2段過(guò)充電)肯定無(wú)法原樣不變地適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是解決上述的問(wèn)題的發(fā)明，其目的在于，提供在低溫狀態(tài)下具有優(yōu)異的輸出特性、并且即使在低溫狀態(tài)下電池在2個(gè)階段的充電中變?yōu)檫^(guò)充電狀態(tài)也可以充分地確保可靠性的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法、非水電解質(zhì)二次電池、以及車(chē)輛。

用于解決問(wèn)題的途徑