[發(fā)明專利]鋰離子二次電池及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010149724.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111697227B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大西流音;鈴木涼;岡秀亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/583
• 分類號(hào): H01M4/583;H01M4/38;H01M4/40;H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/0587
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張智慧

本發(fā)明涉及鋰離子二次電池及其制造方法。目的在于提供進(jìn)一步提高充放電特性的鋰離子二次電池。鋰離子二次電池，其特征在于，具備：負(fù)極，其為包含具有碳纖維捆扎而成的結(jié)構(gòu)的碳纖維捆扎體的柱狀體，正極，和在所述正極與所述負(fù)極之間配置、將所述正極與所述負(fù)極絕緣的具有離子傳導(dǎo)性和絕緣性的分離膜，所述碳纖維捆扎體的空隙率為20％以上且40％以下，在滿充電狀態(tài)時(shí)在所述碳纖維捆扎體的空隙含有金屬鋰和鋰合金中的至少任一者。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及鋰離子二次電池及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著近年來(lái)的個(gè)人電腦、攝像機(jī)和移動(dòng)電話等信息關(guān)聯(lián)設(shè)備、通信設(shè)備等的快速普及，作為其電源利用的電池的開(kāi)發(fā)受到重視。另外，在汽車產(chǎn)業(yè)界等中，也在進(jìn)行電動(dòng)汽車用或混合動(dòng)力汽車用的高輸出且高容量的電池的開(kāi)發(fā)。

鋰離子二次電池由于利用伴有鋰離子的移動(dòng)的電池反應(yīng)，因此能量密度高，在這一方面受到了關(guān)注。

專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種碳電極，其特征在于，由碳纖維集合體構(gòu)成。

專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種二次電池，其能夠進(jìn)一步提高能量密度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-049067號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2018-152230號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

現(xiàn)有的鋰離子二次電池存在充放電效率差的問(wèn)題。

本公開(kāi)鑒于上述實(shí)際情況，目的在于提供進(jìn)一步提高充放電特性的鋰離子二次電池。

用于解決課題的手段

本公開(kāi)提供鋰離子二次電池，其特征在于，具備：負(fù)極，其為包含具有碳纖維捆扎而成的結(jié)構(gòu)的碳纖維捆扎體的柱狀體，正極，和在所述正極與所述負(fù)極之間配置、將所述正極與所述負(fù)極絕緣的具有離子傳導(dǎo)性和絕緣性的分離膜，所述碳纖維捆扎體的空隙率為20％以上且40％以下，在滿充電狀態(tài)時(shí)在所述碳纖維捆扎體的空隙含有金屬鋰和鋰合金中的至少任一者。

本公開(kāi)的鋰離子二次電池中，所述負(fù)極的容量與所述正極的容量之比(負(fù)極容量/正極容量)可以比1小。

本公開(kāi)的鋰離子二次電池中，所述鋰合金中所含的與鋰合金化的金屬可以為選自金、鉑、鎂、鋅、鎢、鉬、鋁、鎵、銦、硅、鍺、錫、鉛、砷、銻和鉍中的至少一種的金屬。

本公開(kāi)的鋰離子二次電池中，所述負(fù)極可以為與縱向正交的方向的截面的1邊的長(zhǎng)度為30μm以上且1000μm以下的多邊形柱體或直徑為30μm以上且1000μm以下的圓柱體，縱向的端面以外的外周可以經(jīng)由所述分離膜與所述正極相對(duì)置。

本公開(kāi)的鋰離子二次電池的制造方法是所述鋰離子二次電池的制造方法，具有：使所述碳纖維通過(guò)填充有包含與所述鋰合金化的金屬或該金屬的化合物的液體的第一噴嘴，從而在所述碳纖維的表面載持所述金屬或該金屬的化合物的工序；和將載持有所述金屬的多個(gè)所述碳纖維捆扎并使其通過(guò)填充有包含粘結(jié)劑的粘結(jié)劑溶液的第二噴嘴，從而得到所述碳纖維捆扎體的工序。

發(fā)明效果

本公開(kāi)能夠提供進(jìn)一步提高充放電特性的鋰離子二次電池。

附圖說(shuō)明

圖1為示出本公開(kāi)的鋰離子二次電池的與縱向正交的方向的截面的一例的示意圖。

圖2為示出鋰離子二次電池為滿充電狀態(tài)時(shí)的碳纖維捆扎體與被覆其外周的分離膜的與縱向正交的方向的截面的一例的示意圖。

圖3為實(shí)施例1的碳纖維捆扎體的與縱向正交的方向的截面的SEM圖像。