[發明專利]鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201380021208.5
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104247109A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 佐佐木智一
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/134;H01M4/38;H01M10/0525;H01M10/0566
• 代理公司: 北京市嘉元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11484
• 代理人: 劉彬

技術領域

本發明涉及一種大容量、且充放電后的電池膨脹得到了抑制的鋰離子二次電池。

背景技術

從環境應對的角度出發，可以預見，小型、輕質、且能量密度高、可重復充放電的鋰離子二次電等電化學元件的今后的需求將擴大。鋰離子二次電池的能量密度大，已在手機、筆記本電腦等領域得到應用。另外，就電化學元件而言，隨著用途的擴大及發展，正在尋求低電阻化、大容量化等進一步的性能提高。

例如，在專利文獻1中，通過使用具有規定值以上的斷裂伸長率的SBR粘合劑，另外，在專利文獻2中，通過使用具有規定值以上的拉伸強度、拉伸伸長率及拉伸彈性模量的聚酰胺酰亞胺粘合劑，從而使循環特性提高。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-111300號公報

專利文獻2：日本特開2011-48969號公報

發明內容

另外，為了進一步增大鋰離子二次電池的容量，負極活性物質使用可Si、氧化硅(SiO_x)等硅系物質。但是，在負極活性物質使用硅系活性物質的情況下，若制作使用了專利文獻1或2的粘合劑的負極而得到鋰離子二次電池，則存在電池的膨脹變大這樣的問題。

進一步，要求鋰離子二次電池即使在高溫環境下及低溫環境下也具有良好的性能。

本發明的目的在于提供一種可以抑制電池的膨脹、且在高溫環境下及低溫環境下具有良好的性能的鋰離子二次電池。

解決問題的方法

本發明人進行了深入研究，結果發現，通過使用具有規定的溶脹度及重復拉伸強度的粘合劑，即使在負極活性物質使用硅系物質的情況下也能夠抑制電池的膨脹，并且即使在高溫環境下及低溫環境下也能夠得到性能良好的鋰離子二次電池，進而完成了本發明。

即，根據本發明，提供以下方案：

(1)一種鋰離子二次電池，其具備正極、負極、電解液及隔板，其中，所述負極含有由負極用漿料組合物形成的負極活性物質層，所述負極用漿料組合物含有負極用粘合劑組合物和負極活性物質，所述負極用粘合劑組合物包含含有脂肪族共軛二烯單體單元的粒子狀聚合物A，所述負極用粘合劑組合物在使電解質溶解于溶解度參數為8～13(cal/cm³)^1/2的溶劑而成的所述電解液中的溶脹度為1～2倍，經所述電解液溶脹后的所述負極用粘合劑組合物的重復的拉伸強度以低伸長率模量15％計為0.5～20Kg/cm²，所述正極含有由正極用漿料組合物形成的正極活性物質層，所述正極用漿料組合物含有正極用粘合劑組合物和正極活性物質，所述正極用粘合劑組合物包含含有烯屬不飽和羧酸單體單元的粒子狀聚合物B，所述正極用粘合劑組合物在使電解質溶解于溶解度參數為8～13(cal/cm³)^1/2的溶劑而成的所述電解液中的溶脹度為1～5倍，經所述電解液溶脹后的所述正極用粘合劑組合物的重復的拉伸強度以低伸長率模量15％計為0.2～5Kg/cm²。

(2)如(1)所述的鋰離子二次電池，其中，所述負極活性物質含有吸留并放出鋰的Si化合物。

(3)如(1)或(2)所述的鋰離子二次電池，其中，所述粒子狀聚合物A含有芳香族乙烯基單體單元，所述粒子狀聚合物A中的所述芳香族乙烯基單體單元的含有比例為50～75重量％。

(4)如(1)～(3)中任一項所述的鋰離子二次電池，其中，所述粒子狀聚合物A含有烯屬不飽和羧酸單體單元，所述粒子狀聚合物A中的所述烯屬不飽和羧酸單體單元的含有比例為0.5～10重量％。

(5)如(1)～(4)中任一項所述的鋰離子二次電池，其中，所述粒子狀聚合物A的四氫呋喃不溶成分為75～95％。

(6)如(1)～(5)中任一項所述的鋰離子二次電池，其中，所述負極用粘合劑組合物還含有具有烯屬不飽和羧酸單體單元的水溶性高分子，所述水溶性高分子中的所述烯屬不飽和羧酸單體單元的含有比例為20～60重量％。

(7)如(1)～(6)中任一項所述的鋰離子二次電池，其中，所述粒子狀聚合物B含有烯屬不飽和羧酸單體單元，所述粒子狀聚合物B中的所述烯屬不飽和羧酸單體單元的含有比例為20～50重量％。

(8)如(1)～(7)中任一項所述的鋰離子二次電池，其中，所述粒子狀聚合物B含有(甲基)丙烯酸酯單體單元，所述粒子狀聚合物B中的所述(甲基)丙烯酸酯單體單元的含有比例為50～80重量％。