[發明專利]二次電池用電池構件和二次電池、以及它們的制造方法

在審

• 申請號: 201880026630.2
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN110574196A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 西村拓也;五行由磨;兒島克典
• 申請（專利權）人: 日立化成株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0565
• 代理公司: 11243 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳彥;胡玉美

本發明提供一種二次電池用電池構件，其依次具備：集電體、設置在集電體上的電極合劑層、和設置在電極合劑層上的電解質層，電極合劑層含有電極活性物質和離子液體，上述電極合劑層的空隙率相對于上述電極合劑層的體積小于或等于10體積％。

技術領域

本發明涉及二次電池用電池構件和二次電池、以及它們的制造方法。

背景技術

近年來，由于便攜型電子設備、電動汽車等的普及，需要高性能的二次電池。其中，鋰二次電池由于具有高能量密度，因此被用作便攜型電子設備、電動汽車等的電源。

例如，在18650型的鋰二次電池中，在圓筒狀的電池罐的內部收納有卷繞電極體。所謂卷繞電極體，是在正極與負極之間夾持微多孔性的隔膜，并將它們卷繞成漩渦狀而構成的電極體。由于卷繞電極體中的隔膜中含浸有可燃性的電解液，因此如果在例如異常情況時電池的溫度突然上升，則電解液會汽化而導致內壓上升，從而有鋰二次電池破裂的可能性、以及電解液起火的可能性。防止鋰二次電池的破裂和起火在鋰二次電池的設計中很重要。即，在鋰二次電池中，要求今后在謀求更高能量密度化和大型化的基礎上，更進一步提高安全性。

作為用于提高鋰二次電池的安全性的根本性解決方法，進行了全固態電池的開發。在全固態電池中，聚合物電解質或無機固體電解質等固體電解質的層取代電解液而設置在電極合劑層上(例如專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-294326號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，使用固體電解質的情況與使用電解液的情況相比，難以良好地形成與電極合劑層之間的界面。因此，電極合劑層與固體電解質的接觸面積變小，例如會有二次電池的放電特性顯著降低的擔憂。

因此，本發明的一個方面的目的在于提供一種能夠使二次電池的放電特性提高的電池構件及其制造方法。另外，本發明的另一方面的目的在于提供一種放電特性優異的二次電池及其制造方法。

解決課題的方法

本發明的第1方面是一種二次電池用電池構件，其依次具備：集電體、設置在集電體上的電極合劑層、和設置在電極合劑層上的電解質層，電極合劑層含有電極活性物質和離子液體，電極合劑層的空隙率相對于電極合劑層的體積小于或等于10體積％。

電極合劑層可以是正極合劑層，也可以是負極合劑層。電極活性物質可以是正極活性物質，也可以是負極活性物質。

本發明的第2方面是一種二次電池，其具備正極、負極和電解質層，該正極具有第一集電體和正極合劑層，該正極合劑層設置在第一集電體上且含有正極活性物質和離子液體；該負極具有第二集電體和負極合劑層，該負極合劑層設置在第二集電體上且含有負極活性物質和離子液體；該電解質層設置在正極與負極之間；正極合劑層的空隙率相對于正極合劑層的體積小于或等于10體積％，負極合劑層的空隙率相對于正極合劑層或負極合劑層的體積小于或等于10體積％。

在第1和第2方面，離子液體優選含有選自由N(C₄F₉SO₂)₂^-、CF₃SO₃^-、N(SO₂F)₂^-、N(SO₂CF₃)₂^-和N(SO₂CF₂CF₃)₂^-組成的組中的至少一種作為陰離子成分。