[發(fā)明專利]鋰離子二次電池及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780055114.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN109690859A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿部浩史;吉川進(jìn);關(guān)谷智仁
• 申請（專利權(quán)）人: 麥克賽爾控股株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M2/16;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/525;H01M10/0569;H01M10/0587;H01M10/0585
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 陳彥;張默

本發(fā)明提供儲存性與充放電循環(huán)特性優(yōu)異的鋰離子二次電池，以及其制造方法。本發(fā)明是具有使正極及負(fù)極隔著隔板層疊或卷繞而成的電極體、以及非水電解液的鋰離子二次電池，其特征在于，前述負(fù)極中的負(fù)極活性物質(zhì)含有含Si的材料S，前述負(fù)極中所含的全部負(fù)極活性物質(zhì)的合計設(shè)為100質(zhì)量％時，材料S的含有率為5質(zhì)量％以上；前述非水電解液中，包含碳酸丙烯酯與鏈狀碳酸酯作為溶劑，前述溶劑中的碳酸丙烯酯的體積含有率為10～50體積％；前述正極在正極集電體的至少一方的面具有正極合劑層，前述正極合劑層含有以Li與Li以外的金屬M(fèi)構(gòu)成的金屬氧化物作為正極活性物質(zhì)；充電上限電壓為4.35V以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于高容量且充放電循環(huán)特性優(yōu)異的鋰離子二次電池及其制造方法。

背景技術(shù)

作為電化學(xué)元件中的1種的鋰離子二次電池，由于具有能量密度高的特征，被討論用于便攜設(shè)備、汽車、電動工具、電動輪椅、家庭用、業(yè)務(wù)用的電力儲存系統(tǒng)。特別是就便攜設(shè)備用途而言，被廣泛用于移動電話、智能手機(jī)、平板型個人計算機(jī)等的電源。

然而，對于鋰離子二次電池，伴隨著其適用設(shè)備的擴(kuò)展，被要求高容量化以及提高各種電池特性。特別因為是二次電池，強(qiáng)烈要求充放電循環(huán)特性的提高。

通常，鋰離子二次電池的負(fù)極活性物質(zhì)中，廣泛使用可以使鋰(Li)離子插入及脫離的石墨等碳材料。另一方面，作為可以使更多的Li離子插入及脫離的材料，討論了Si或Sn、或者含有這些元素的材料，特別是Si的微粒分散于SiO₂中而成的構(gòu)造的SiO_x受到矚目。此外，這些材料導(dǎo)電性低，所以提出了在粒子的表面被覆碳等導(dǎo)電體的構(gòu)造(專利文獻(xiàn)1、2)。

還提出了使用聚酰胺酰亞胺作為前述Si或Sn、或者含有這些元素的材料中的粘合劑，以改善初次的充放電效率、循環(huán)特性。(專利文獻(xiàn)3、4)。

還提出了一種鋰二次電池，其包含石墨、以及含有選自由Si與Sn組成的組的至少一種元素的材料S作為負(fù)極活性物質(zhì)，并且由包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的電解液構(gòu)成，充電電壓為4.4V，該鋰二次電池改善了循環(huán)特性與高溫儲存后的恢復(fù)容量(專利文獻(xiàn)5)。

此外，還提出了將負(fù)極設(shè)為Si或Sn、或者包含這些元素的材料，使前述電解液的溶劑中至少含有碳酸丙烯酯，從而改善電池各種特性(專利文獻(xiàn)6～11)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-47404號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005-259697號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2011-060676號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2015-065163號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2016-062760號公報

專利文獻(xiàn)6：日本特開2003-115293號公報

專利文獻(xiàn)7：日本特開2003-249211號公報

專利文獻(xiàn)8：日本特開2010-257989號公報

專利文獻(xiàn)9：日本特開2011-040326號公報

專利文獻(xiàn)10：日本特開2013-251204號公報

專利文獻(xiàn)11：日本特開2016-143642號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題