[發(fā)明專利]蓄電元件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310291244.5
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103545546A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 宮崎明彥;森澄男;加古智典;中井健太
• 申請（專利權）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/18;H01M2/16;H01M4/583
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發(fā)明涉及包含正極、負極、配置于該正極和負極之間的隔膜、及非水電解質的蓄電元件。

背景技術

近年來，作為全球環(huán)境問題的戰(zhàn)略，而推進從汽油汽車向混合動力汽車、電動汽車的轉換；或者普及電動汽車等，從而鋰離子二次電池等各種蓄電元件被廣泛使用。因此，越發(fā)需要使這樣的蓄電元件高容量化。因此，目前提出了使隔膜的厚度變薄而實現(xiàn)高容量化的蓄電元件(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-32246號公報

發(fā)明內容

但是，就上述使現(xiàn)有的隔膜的厚度變薄的蓄電元件而言，在進行充放電的情況下，有時會使輸出暫時降低。特別是，在以高倍率循環(huán)重復進行充放電的情況下，現(xiàn)有的蓄電池有時會使輸出暫時大幅降低。雖然這種暫時性的輸出降低(以下，稱為短暫性的輸出劣化)可通過將蓄電元件的充放電切換至低倍率循環(huán)或者不進行一定時間的充放電來進行改善，但需要變更為高倍率循環(huán)下的充放電條件以外的運轉條件。

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供一種即使在使隔膜的厚度變薄的情況下也能夠抑制短暫性的輸出劣化的蓄電元件。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方案所涉及的蓄電元件，其為包含正極、負極、配置于上述正極和上述負極之間的隔膜、及非水電解質的蓄電元件，上述負極包含難石墨化碳作為負極活性物質，上述隔膜的厚度為10～30μm，透氣度為10～180秒/100cc。在此，數(shù)值范圍為A～B表示A以上且B以下。即，10～30μm表示10μm以上且30μm以下，10～180秒/100cc表示10秒/100cc以上且180秒/100cc以下。以下與上述情況相同。

據(jù)此，在蓄電元件中，負極包含難石墨化碳作為負極活性物質，隔膜的厚度為10～30μm，透氣度為10～180秒/100cc。在此，通過使隔膜的厚度變薄，從而在高倍率循環(huán)下的充放電時該隔膜將容易受到負極的膨脹收縮的影響，在高倍率循環(huán)后發(fā)生短暫性的輸出劣化。而且，本申請發(fā)明人們進行了深入研究和實驗，結果發(fā)現(xiàn)：即使在使隔膜的厚度變薄的情況下，上述的蓄電元件的構成也能夠抑制短暫性的輸出劣化。即，發(fā)現(xiàn)：在使用難石墨化碳作為負極活性物質、使隔膜的厚度在10～30μm的范圍內、使透氣度在10～180秒/100cc的范圍內的情況下，能夠降低隔膜受到的來自負極的影響，并且能夠抑制蓄電元件的短暫性的輸出劣化。由此，在使隔膜的厚度變薄的蓄電元件中，能夠抑制短暫性的輸出劣化。

此外，可以使上述難石墨化碳的平均粒徑D50為2～6μm。

在此，本申請發(fā)明人們進行了深入研究和實驗，結果發(fā)現(xiàn)：在使隔膜的厚度變薄的蓄電元件中負極的難石墨化碳的平均粒徑D50小于2μm的情況下，針刺時的溫度上升；在平均粒徑D50大于6μm的情況下，低溫時的輸入密度降低。因此，當在該蓄電元件中使用了平均粒徑D50為2～6μm的難石墨化碳作為負極活性物質的情況下，能夠在抑制短暫性的輸出劣化的同時，抑制針刺時的溫度上升，還能夠抑制低溫時的輸入密度的降低。

此外，可以使上述隔膜的厚度為22μm以下。

在此，如果隔膜的厚度變厚，則需要使電解液的量增多，且容量密度、輸入輸出密度會降低。而且，本申請發(fā)明人們進行了深入研究和實驗，結果發(fā)現(xiàn)：當在蓄電元件中隔膜的厚度大于22μm的情況下，容量密度和低溫時的輸入密度降低。因此，通過使該蓄電元件中隔膜的厚度為22μm以下，從而能夠在抑制短暫性的輸出劣化的同時，使容量密度和低溫時的輸入密度提高。

此外，可以使上述隔膜的厚度為20μm以上。

在此，本申請發(fā)明人們進行了深入研究和實驗，結果發(fā)現(xiàn)：當在使隔膜的厚度變薄的蓄電元件中隔膜的厚度小于20μm的情況下，針刺時的溫度上升。因此，通過使該蓄電元件中隔膜的厚度為20μm以上，從而能夠在抑制短暫性的輸出劣化的同時，抑制針刺時的溫度上升。

此外，可以使上述隔膜的透氣度為50秒/100cc以上。

在此，本申請發(fā)明人們進行了深入研究和實驗，結果發(fā)現(xiàn)：當在使隔膜的厚度變薄的蓄電元件中隔膜的透氣度小于50秒/100cc的情況下，針刺時的溫度上升，并且存在發(fā)生微小短路的傾向。因此，通過使該蓄電元件中隔膜的透氣度為50秒/100cc以上，從而能夠在抑制短暫性的輸出劣化的同時，抑制針刺時的溫度上升，還能夠抑制微小短路的發(fā)生。

此外，可以使上述隔膜的透氣度為150秒/100cc以下。