[發明專利]鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201610893865.4
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106784643B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 高橋美枝;黑宮孝雄
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M10/0525;H01M4/133;H01M4/134
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

本發明提供具有優異的充放電循環特性的鋰離子二次電池。負極合劑層2的構成物質即負極活性物質3a的至少一部分在表面具有平坦面8，由此能夠提高充放電循環特性。

技術領域

本發明涉及包含負極板以及正極板而構成的鋰離子二次電池，所述負極板包含負極集電體和負極合劑層。

背景技術

近年來，鋰離子二次電池作為具有高工作電壓和高能量密度的二次電池被實用化為便攜電話或筆記本型個人電腦、便攜電話等移動電子設備的驅動用電源。另外，鋰離子二次電池實現快速成長，作為引領小型二次電池的電池系，生產量持續增加。

最近，鋰離子二次電池不僅在這些小型民生用途中的需要提高，而且在車載用電池中的需要也提高，加速了高能量密度的鋰離子二次電池的開發。進一步，伴隨鋰離子二次電池的正極材料的高容量化，負極材料的高容量化被寄予重望。作為高容量的負極活性物質，代替在以往的鋰離子二次電池中采用的石墨等碳質材料，硅(Si)、錫(Sn)等能夠吸藏放出更多的鋰離子的材料受到關注。尤其報道了具有硅的微粒分散于SiO₂中的結構的SiO_x還兼具負荷特性優異等特征。

可知，還已知上述SiO_x伴隨充放電反應的體積膨脹收縮大，因此在電池的每個充放電循環中硅粒子被粉碎，在負極的表面析出的Si與非水電解液溶劑反應而發生不可逆的負極容量的增大，通過該反應在電池內產生氣體而發生電池罐膨脹等問題。

以往對于這樣的問題，提出了如下技術：通過控制SiO_x的含有率和正極活性物質與負極活性物質的質量比而抑制伴隨充放電反應的體積膨脹收縮，或者在SiO_x的表面被覆碳等導電質材料而改善負荷特性，或者使用添加了被鹵素取代的環狀碳酸酯等的非水電解液，從而提高充放電循環特性(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-233245號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，上述以往的構成中，在負極活性物質中使用SiO_x，一部分SiO₂與鋰離子反應，而形成鋰硅酸鹽，因此存在不可逆容量變多、初次充放電效率低的課題。另外，在面向車載用電池的需要提高的情況下，要求進一步的高壽命化，需要提高充放電循環特性。

本發明的目的在于，解決上述以往的課題而實現充放電循環特性的提高。

用于解決問題的手段

為了達成上述目的，本發明的鋰離子二次電池的特征在于，是將包含正極集電體和與所述正極集電體的表面相接設置的正極合劑層的正極板、包含負極集電體和與所述負極集電體的表面相接設置的負極合劑層的負極板、以及在所述正極板與所述負極板之間設置的間隔件與電解液一起收納于殼體的鋰離子二次電池，所述負極合劑層至少包含第1負極活性物質、和將所述第1負極活性物質在所述負極集電體的表面固定化的粘合劑，所述第1負極活性物質具有至少在無機化合物中分散有硅微粒的結構，所述第1負極活性物質的至少一部分在表面具有平坦面。

通過本構成，可以提供優異的充放電循環特性的鋰離子二次電池。

發明效果

如上，通過在負極合劑層的構成物質即負極活性物質上形成平坦面，能夠提高充放電循環特性。

附圖說明

圖1為例示鋰離子二次電池的構成的截面圖。

圖2為例示本發明的一個實施方式中的負極板的構成的示意圖。

圖3為例示本發明的一個實施方式中的優選負極活性物質的構成的示意圖。