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非水電解質(zhì)二次電池及電池包的制作方法

文檔序號:7058016閱讀:137來源:國知局
非水電解質(zhì)二次電池及電池包的制作方法
【專利摘要】實(shí)施方式提供一種低溫下的輸出特性優(yōu)良的非水電解質(zhì)二次電池以及電池包。實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的其特征在于,其包含:外包裝構(gòu)件;收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的含有含鈦氧化物的負(fù)極;收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的正極;收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)且配置在正極與負(fù)極之間的隔膜;以及收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的非水電解液,其中,非水電解液的溶劑中含有至少一種以上的鏈狀碳酸酯類,鏈狀碳酸酯在-20℃下的自擴(kuò)散系數(shù)為1.4×10-10m2/秒以上且2.0×10-10m2/秒以下。
【專利說明】非水電解質(zhì)二次電池及電池包
[0001] 相關(guān)申請的引用;本申請W2013年9月13日提出的日本專利申請第2013-191084 W及2014年9月5日提出的日本專利申請第2014-180966為基礎(chǔ),享受該些申請的優(yōu)先權(quán) 利益。本申請通過參照該些申請而包含該些申請的全部內(nèi)容。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 實(shí)施方式涉及非水電解質(zhì)二次電池及電池包。

【背景技術(shù)】
[0003] 裡離子二次電池被廣泛用于便攜式設(shè)備、汽車及蓄電池等。裡離子二次電池在性 質(zhì)上具有在冰點(diǎn)下幾十度W下的低溫環(huán)境下的電池性能容易下降的問題。因而,即使在低 溫環(huán)境下也要求更高的電池性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種低溫特性優(yōu)良的非水電解質(zhì)二次電池及電池包。
[0005] 實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的特征在于,其包含;外包裝構(gòu)件;收納在外包 裝構(gòu)件內(nèi)的含有含鐵氧化物的負(fù)極;收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的正極;收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)且 配置在正極與負(fù)極之間的隔膜;W及收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的非水電解液,其中,非水電解 液的溶劑中含有至少一種W上的鏈狀碳酸醋類,鏈狀碳酸醋在一2(TC下的自擴(kuò)散系數(shù)為 1. 4 X 10 - IV/ 砂 W上且 2. 0 X 10 - 1%2/ 砂 W下。
[0006] 上述構(gòu)成的非水電解質(zhì)二次電池的低溫特性優(yōu)良。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的概念圖。
[000引圖2是實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的放大概念圖。
[0009] 圖3是實(shí)施方式的電池包的概念圖。
[0010] 圖4是實(shí)施方式的電池包的概念圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] W下,參照附圖對實(shí)施方式進(jìn)行說明。再者,適當(dāng)省略各實(shí)施方式中通用的詳細(xì)的 說明。再者,所謂說明書中的上部、下部是W圖面為基準(zhǔn)而相對地表示。
[001引(第1實(shí)施方式)
[0013] 根據(jù)第1實(shí)施方式,提供一種包含外包裝構(gòu)件、收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的負(fù)極、收納 在外包裝構(gòu)件內(nèi)的正極、收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)且配置在正極與負(fù)極之間的隔膜、W及收納 在外包裝構(gòu)件內(nèi)的非水電解液的非水電解質(zhì)二次電池。
[0014] 參照示出了實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池100的一個(gè)例子的圖1、圖2的概念 圖,對其更詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1是袋狀外包裝材料102由層壓薄膜構(gòu)成的扁平型非水電 解質(zhì)二次電池100的斷面概念圖,圖2是圖1的A部的放大剖視圖。再者,各圖是用于說明 的概念圖,其形狀及尺寸、比例等有與實(shí)際裝置不同的地方,但該些可參酌W下的說明和公 知的技術(shù)進(jìn)行適宜的設(shè)計(jì)變更。
[0015] 扁平狀的卷繞電極組101被收納于由在兩片樹脂層之間夾有鉛鉛的層壓薄膜構(gòu) 成的袋狀外包裝材料102內(nèi)。扁平狀的卷繞電極組101如下形成:將自外側(cè)開始按照負(fù)極 103、隔膜104、正極105、隔膜104的順序?qū)⑺鼈儗盈B而成的層疊物卷繞成潤旋狀,并進(jìn)行加 壓成型,從而形成。最外殼的負(fù)極103如圖2所示具有在負(fù)極集電體103a的內(nèi)面?zhèn)鹊囊幻?形成有負(fù)極材料層103b的構(gòu)成。其它的負(fù)極103的構(gòu)成為;在負(fù)極集電體103a的兩面形 成有負(fù)極材料層103b。負(fù)極材料層103b中的活性物質(zhì)含有第1實(shí)施方式的電池用活性物 質(zhì)。正極105的構(gòu)成為;在正極集電體105a的兩面形成有正極材料層10化。
[0016] 在卷繞電極組201的外周端附近,負(fù)極端子106與最外殼的負(fù)極103的負(fù)極集電 體103a電連接,正極端子107與內(nèi)側(cè)的正極105的正極集電體105a電連接。該些負(fù)極端 子106及正極端子107從袋狀外包裝材料102的開口部延伸至外部。例如液狀非水電解液 可W從袋狀外包裝材料102的開口部注入。通過將袋狀外包裝材料102的開口部W夾著負(fù) 極端子106及正極端子107的方式熱封,從而將卷繞電極組101及液狀非水電解液完全地 密封。
[0017] 對于負(fù)極端子106,例如可W列舉出A1或含有Mg、Ti、化、Mn、Fe、化、Si等元素的 鉛合金。為了降低與負(fù)極集電體103a的接觸電阻,負(fù)極端子206優(yōu)選是與負(fù)極集電體103a 同樣的材料。
[0018] 正極端子107可W使用在相對于裡離子金屬的電位為3V?4. 25V的范圍內(nèi)具有 電穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的材料。具體地說,可W列舉出A1或含有Mg、Ti、化、Mn、Fe、化、Si等元 素的鉛合金。為了降低與正極集電體105a的接觸電阻,正極端子107優(yōu)選是與正極集電體 105a同樣的材料。
[0019] W下,對作為非水電解質(zhì)二次電池100的構(gòu)成構(gòu)件的袋狀外包裝材料102、正極 105、負(fù)極103、電解液、隔膜104詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0020] 1)負(fù)極 103
[0021] 負(fù)極103含有負(fù)極集電體103a及負(fù)極材料層103b (含負(fù)極活性物質(zhì)的層)。負(fù)極 材料層103b形成于集電體103a的一面或兩面上,其含有活性物質(zhì)W及任意地含有導(dǎo)電劑 及粘結(jié)劑。
[0022] 對于負(fù)極活性物質(zhì),從循環(huán)壽命的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選含鐵氧化物。具體地說,優(yōu)選是 具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵酸裡。具有尖晶石型結(jié)構(gòu)的Li4+;Tig〇i2(〇《x《3)的循環(huán)特性、安全 性優(yōu)良。
[0023] 對于負(fù)極活性物質(zhì),優(yōu)選:平均一次粒徑為1 y m W下、且通過利用馬吸附的邸T法 測得的比表面積為5mVg W上且50mVg W下的范圍。具有該樣的平均粒徑及比表面積的負(fù) 極活性物質(zhì)能夠提高其利用率,實(shí)質(zhì)上能夠取出高的容量。再者,對于利用馬氣吸附的BET 比表面積,例如能夠使用島津制作所株式會社的7 夕口^ Uy夕義八5口八-2010,并使用 馬作為吸附氣體進(jìn)行測定。
[0024] 導(dǎo)電劑擔(dān)負(fù)著活性物質(zhì)間的導(dǎo)電性的輔助作用。所W,對導(dǎo)電劑要求高的導(dǎo)電性。 導(dǎo)電劑沒有特別的限定,但優(yōu)選為選自天然石墨或人造石墨等石墨類、己快黑或科琴黑等 炭黑類、碳納米管或碳納米纖維等氣相生長碳纖維之中的至少1種碳材料粒子。另一方面, 由于類金剛石碳或?qū)щ娦愿叻肿拥鹊膶?dǎo)電性低,且導(dǎo)致高成本,因此不優(yōu)選。
[0025] 導(dǎo)電劑的粒徑?jīng)]有特別的限定,但優(yōu)選平均一次粒徑為0.01 ym W上且Sum W 下。通過使導(dǎo)電劑的粒徑在所述范圍內(nèi),能夠有效地輔助活性物質(zhì)間的導(dǎo)電。平均一次粒 徑可按W下方法進(jìn)行測定。通過TEM觀察,求出導(dǎo)電劑粒子的直徑,將任意個(gè)數(shù)的平均值作 為平均一次粒徑。
[0026] 負(fù)極材料層103b能夠含有粘結(jié)劑。粘結(jié)劑是為填埋被分散的負(fù)極活性物質(zhì)的 間隙而配合的,其將活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑粘結(jié)。作為粘結(jié)劑的例子,能夠使用聚四氣己帰 (PTFE)、聚偏氣己帰(PVdF)。此外,粘結(jié)劑將負(fù)極活性物質(zhì)和集電體粘結(jié)。
[0027] 在負(fù)極材料層103b中,在將負(fù)極材料層103b規(guī)定為100質(zhì)量份時(shí),活性物質(zhì)、導(dǎo) 電劑及粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為:活性物質(zhì)為70質(zhì)量份W上且96質(zhì)量份W下,導(dǎo)電劑為2質(zhì)量 份W上且28質(zhì)量份W下,粘結(jié)劑為2質(zhì)量份W上且28質(zhì)量份W下。
[0028] 通過使負(fù)極材料層103b中的導(dǎo)電劑量在2質(zhì)量份W上,能夠提高負(fù)極材料層103b 的集電性能,能夠在非水電解質(zhì)電池中得到優(yōu)良的大電流特性。此外,通過使負(fù)極材料層 103b中的粘結(jié)劑量在2質(zhì)量份W上,能夠提高負(fù)極材料層103b和負(fù)極集電體103a的粘 結(jié)性,從而能夠得到優(yōu)良的循環(huán)特性。另一方面,從高容量化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選負(fù)極材料層 103b中的負(fù)極導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑分別為28質(zhì)量份W下。
[0029] 作為集電體103a,可使用在負(fù)極活性物質(zhì)的裡的嵌入及脫嵌電位下電化學(xué)穩(wěn)定的 導(dǎo)電性材料。優(yōu)選集電體103a由銅、媒、不鎊鋼或鉛、或者含有選自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、化 及Si中的一種W上的元素的鉛合金制作。集電體103a的厚度優(yōu)選為Sum W上且20ym W下。具有該樣的厚度的集電體103a能夠取得負(fù)極的強(qiáng)度和輕量化的平衡。
[0030] 負(fù)極103例如可通過下述方法制作;將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑息浮在通 用的溶劑中而調(diào)制料漿,將調(diào)制的料漿涂布在集電體103a上,然后進(jìn)行干燥,在形成負(fù)極 材料層103b后,進(jìn)行加壓,從而進(jìn)行制作?;蛘咭部蒞通過將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑形 成顆粒狀,制成負(fù)極材料層103b,并將其形成在集電體103a上,從而進(jìn)行制作。
[003"。正極 105
[0032] 正極105含有正極集電體105a及正極材料層10化(含正極活性物質(zhì)的層)。正極 材料層10化形成在集電體105a的一面或兩面上,其含有活性物質(zhì)、W及任意地含有導(dǎo)電劑 及粘結(jié)劑。
[0033] 作為活性物質(zhì),例如能夠使用氧化物、硫化物或聚合物。在氧化物及硫化物的例 子中,包括可嵌入裡的二氧化猛(Mn〇2)、氧化鐵、氧化銅、氧化媒、裡猛復(fù)合氧化物(例如 LixMri2〇4或LixMn〇2)、裡媒復(fù)合氧化物(例如LixNi〇2)、裡鉆復(fù)合氧化物(例如LixCo〇2)、裡 媒鉆復(fù)合氧化物(例如LiNii _yC〇y〇2)、裡猛鉆復(fù)合氧化物(例如Li,MnyC〇i _y〇2)、具有尖晶 石結(jié)構(gòu)的裡猛媒復(fù)合氧化物(例如LiyMn2_yNiy〇4)、具有橄攬石結(jié)構(gòu)的裡磯氧化物(例如 1巧6?〇4心護(hù)1_,1叫〇4、化(:0?〇4)、硫酸鐵的2 6〇4)3]、饑氧化物(例如乂2〇5)及裡媒鉆猛 復(fù)合氧化物。該里,為0 < X《1,0 < y《1。作為活性物質(zhì),可W單獨(dú)使用該些化合物,也 可W組合使用多種化合物。
[0034] 在聚合物的例子中,包括聚苯胺及聚化咯該樣的導(dǎo)電性聚合物材料或二硫化物系 聚合物材料。
[00巧]此外,也可使用硫(巧或氣化碳作為活性物質(zhì)。
[0036] 在更優(yōu)選的活性物質(zhì)的例子中,包括正極電壓高的裡猛復(fù)合氧化物(例如 LixMri2〇4)、裡媒復(fù)合氧化物(例如LixNi化)、裡鉆復(fù)合氧化物(例如LixCo〇2)、裡媒鉆復(fù)合氧 化物(例如LiNii _ yC〇y〇2)、具有尖晶石結(jié)構(gòu)的裡猛媒復(fù)合氧化物(例如LixMri2 _ yNiy〇4)、裡 猛鉆復(fù)合氧化物(例如Li,MnyC〇i_y〇2)、磯酸鐵裡(例如Li,FeP〇4)及裡媒鉆猛復(fù)合氧化物。 該里,為0 < X《1,0 < y《1。
[0037] 活性物質(zhì)的比表面積優(yōu)選為0. ImVg W上且lOmVg W下。具有0. ImVg W上的比 表面積的正極活性物質(zhì)從能夠充分確保裡離子的嵌入/脫嵌位點(diǎn)(site)的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu) 選的。具有l(wèi)OmVg W下的比表面積的正極活性物質(zhì)從在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理且能夠確保 良好的充放電循環(huán)性能的觀點(diǎn)出發(fā),是優(yōu)選的。
[0038] 粘結(jié)劑使活性物質(zhì)和集電體105a粘結(jié)。在粘結(jié)劑的例子中,包括聚四氣己帰 (PTFE)、聚偏氣己帰(PVdF)、氣系橡膠。
[0039] 導(dǎo)電劑是為了提高集電性能、且抑制活性物質(zhì)和集電體105a的接觸電阻而根據(jù) 需要配合的。在導(dǎo)電劑的例子中,包括己快黑、炭黑、石墨該樣的碳質(zhì)物。
[0040] 在正極材料層10化中,在將正極材料層10化規(guī)定為100質(zhì)量份時(shí),優(yōu)選按活性物 質(zhì)為80質(zhì)量份W上且98質(zhì)量份W下、粘結(jié)劑為2質(zhì)量份W上且20質(zhì)量份W下的比例進(jìn)行 配合。
[0041] 通過將正極材料層10化中的粘結(jié)劑規(guī)定為2質(zhì)量份W上的量,可得到充分的電極 強(qiáng)度。此外,通過規(guī)定為20質(zhì)量份W下可使電極的絕緣體的配合量減少,從而減小內(nèi)部電 阻。
[0042] 在正極材料層10化中加入導(dǎo)電劑的情況下,在將正極材料層10化規(guī)定為100質(zhì) 量份時(shí),優(yōu)選按活性物質(zhì)為77質(zhì)量份W上且95質(zhì)量份W下、粘結(jié)劑為2質(zhì)量份W上且20 質(zhì)量份W下、導(dǎo)電劑為3質(zhì)量份W上且15質(zhì)量份W下的比例進(jìn)行配合。通過使正極材料 層10化中的導(dǎo)電劑為3質(zhì)量份W上的量,能夠發(fā)揮上述的效果。此外,通過使正極材料層 10化中的導(dǎo)電劑為15質(zhì)量份W下,能夠使高溫保存下的正極導(dǎo)電劑表面上的非水電解質(zhì) 的分解降低。
[0043] 集電體105a優(yōu)選為鉛鉛或含有選自Mg、Ti、化、Ni、化、Mn、Fe、化及Si之中的一 種W上元素的鉛合金鉛。
[0044] 鉛鉛或鉛合金鉛的厚度優(yōu)選為5 y m W上且20 y m W下,更優(yōu)選為15 y m W下。鉛 鉛的純度優(yōu)選為99質(zhì)量% ^上。優(yōu)選使鉛鉛或鉛合金鉛中所含的鐵、銅、媒、鉛等過渡金屬 的含量在1質(zhì)量% W下。
[0045] 對于正極105例如可通過下述方法制作;將活性物質(zhì)、粘結(jié)劑及根據(jù)需要配合的 導(dǎo)電劑息浮在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸{(diào)制料漿,并將該料漿涂布在正極集電體105a上,然后進(jìn)行 干燥,由此形成正極材料層10化,然后實(shí)施加壓處理,從而進(jìn)行制作。對于正極103,此外 也可W通過將活性物質(zhì)、粘結(jié)劑及根據(jù)需要配合的導(dǎo)電劑形成為顆粒狀,制成正極材料層 105b,并將其形成在集電體105a上,從而進(jìn)行制作。
[0046] 該里,對實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池中的低溫特性進(jìn)行說明。在實(shí)施方式中, 2(TC為基準(zhǔn)對其低溫特性進(jìn)行評價(jià)。低溫特性W Rsol和Ret該兩個(gè)電阻值進(jìn)行評價(jià)。 Rsol為進(jìn)行電池單元(cell)的交流阻抗測定時(shí)的1曲Z的電阻值。Ret同樣為0. mz的電 阻值。
[0047] 為了得到常溫W上的溫度條件下的輸出特性(速率特性)優(yōu)良的電池,優(yōu)選Rsol 低的電解液。另一方面,在低溫時(shí)與離子傳導(dǎo)性不同的反應(yīng)電阻化ct)增大。為了得到低 溫下的輸出特性優(yōu)良的電池,優(yōu)選Ret低的電解液。雖然優(yōu)選Rsol及Ret該兩個(gè)電阻低的 電解液,但通常有Rsol和Ret中的一方優(yōu)良而另一方差的傾向。為了得到Rsol和Ret低 的電解液,
【發(fā)明者】進(jìn)行了研究,結(jié)果得知;優(yōu)選使用電解液溶劑的鏈狀碳酸醋在一2(TC下 的自擴(kuò)散系數(shù)在1. 4X 10 - I%2/砂W上且至2. 0 X 10 - WmV砂的范圍的電解液。
[0048] 3)電解液
[0049] 對于電解液,例如也可W是通過將電解質(zhì)溶解于有機(jī)溶劑中而調(diào)制的液狀非水電 解質(zhì)或?qū)⒁籂铍娊赓|(zhì)和高分子材料復(fù)合化而成的凝膠狀非水電解質(zhì)。
[0050] 對于液狀非水電解質(zhì),優(yōu)選將電解質(zhì)W 0. 5摩爾/L W上且2. 5摩爾/L W下的濃 度溶解于有機(jī)溶劑中。
[0051] 作為非水電解質(zhì)二次電池用電解液的溶劑,優(yōu)選能夠促進(jìn)電解質(zhì)離解該樣的介電 常數(shù)高的溶劑。作為具有高的介電常數(shù)的溶劑,可使用環(huán)狀的碳酸醋類(例如碳酸亞己醋、 碳酸亞丙醋)??墒?,介電常數(shù)高的溶劑由于粘度也高,妨礙離解的Li離子的擴(kuò)散,所W通 常介電常數(shù)小,但可與粘度低的溶劑混合使用。作為粘度低的溶劑,通??墒褂面湢畹奶妓?醋類(例如碳酸二甲醋、碳酸己甲醋、碳酸二己醋等)。
[0052] 根據(jù)實(shí)施方式,可作為非水電解質(zhì)二次電池用使用的電解液中的鏈狀碳酸醋在一 20°C下的自擴(kuò)散系數(shù)在1. 4X 10 ^ 砂?2. 0 X 10 - IV/砂的范圍。
[0053] 已知的是;電解液中的各成分的擴(kuò)散系數(shù)除了受電解液的粘度影響W外,還受其 分子尺寸影響。如果分子尺寸增大則擴(kuò)散系數(shù)減小。通常電解液溶劑的分子尺寸應(yīng)為材料 固有的值,但在實(shí)際的電解液中為與電解質(zhì)相互作用的狀態(tài)。一般認(rèn)為;在Li離子電池用 電解液中,溶劑分子的一部分處于在離解的Li離子的周邊配置了溶劑的所謂溶劑化的狀 態(tài)。如果考慮到在電極界面的反應(yīng)(相當(dāng)于電池的充放電),則不能W溶劑化的狀態(tài)進(jìn)行反 應(yīng)。所W,進(jìn)行將配位了的溶劑剝離(去溶劑化)的反應(yīng)。為了去溶劑化,需要與其數(shù)及粘 結(jié)狀態(tài)相對應(yīng)的能量,可作為實(shí)際的電池反應(yīng)中的電阻(Ret)進(jìn)行觀察。
[0054] 可W認(rèn)為鏈狀碳酸醋的自擴(kuò)散系數(shù)反映電解液中的溶劑化狀態(tài)。據(jù)認(rèn)為;通過增 大自擴(kuò)散系數(shù),表觀的分子尺寸減小,溶劑化能量減少,能夠降低電阻。另一方面,溶劑的自 擴(kuò)散系數(shù)未必與電解液的離子傳導(dǎo)性連動。離子傳導(dǎo)性是與去溶劑化獨(dú)立的電阻成分。有 時(shí)通過使電解質(zhì)濃度或種類變化來使溶劑的擴(kuò)散系數(shù)增加,但有時(shí)因電解質(zhì)的離解狀態(tài)及 粘度等而使離子傳導(dǎo)性減小。
[005引如果一2(TC下的鏈狀碳酸醋的自擴(kuò)散系數(shù)小于1.4X10^ V/砂,則電極反應(yīng)的 電阻增大,是不優(yōu)選的。此外,如果大于2. 0 X 1(T 砂,則Li離子的擴(kuò)散系數(shù)減小,Rsol 增高,因此是不優(yōu)選的。即使在一2(TC下的鏈狀碳酸醋的自擴(kuò)散系數(shù)為1. 4X 10-Wm2/砂 W上時(shí),如果使用普通的隔膜,則電解液的離子傳導(dǎo)性也降低。在此種情況下,優(yōu)選使用實(shí) 施方式的隔膜104。有關(guān)隔膜104的說明將在后面敘述。
[0056] 鏈狀碳酸醋的自擴(kuò)散系數(shù)受電解液中的表觀的分子尺寸影響。鏈狀碳酸醋的一部 分成為與電解液中離解的電解質(zhì)的陽離子、陰離子配位了的狀態(tài)。作為裡離子二次電池的 電解液中所用的電解質(zhì),可使用陽離子為裡離子的裡電解質(zhì)。要增大自擴(kuò)散系數(shù),可W混合 種類不同的陰離子。所w作為裡離子二次電池的電解質(zhì),可w混合多種裡電解質(zhì)。該是因 為:通過不同的陰離子存在于鏈狀碳酸醋的周邊,陰離子和溶劑的相互作用的平衡崩潰,表 觀的分子尺寸減小??墒牵瑑H單純地混合2種W上的裡電解質(zhì),由于相互的陰離子的影響增 強(qiáng),所W自擴(kuò)散系數(shù)不能增大。此外,如果因混合而使電解質(zhì)的濃度過高,則電解液的粘度 增加,Rsol下降,因此是不優(yōu)選的。所W,優(yōu)選使混合的裡電解質(zhì)在電解液重量的10重量% W下左右。
[0057] 作為Rsol低的裡電解質(zhì),優(yōu)選Li化。Li化因具有即使在高電位下也難W氧化的 性質(zhì)而優(yōu)選。在裡電解質(zhì)只為LiPFe時(shí)Ret高,但通過混合不同種類的裡電解質(zhì)而能夠降 低Ret。作為實(shí)施方式的裡電解質(zhì),可列舉出LiBF4、LiB0B(Lithium Bis(Oxalate)Borate, 雙草酸測酸裡)、Li&POs、LiaHPOs、LiaPOa、LiPOaF]、LiFSI (Lithium Bis (Fluorosulfonyl) Imide,雙(氣賴醜)亞胺裡鹽)、LiTFSI(Xithium Bis(Trifluo;romethanesulfonyl)Imide, 雙(H氣甲賴醜)亞胺裡)LiCl〇4(Lithium Percrorate,高氯酸裡)及 LiAsFe(Lithium 化xafluoroarsenate,六氣神酸裡)等,通過將它們混合,能夠降低一20°C下的Ret,因此 是優(yōu)選的。在實(shí)施方式中,優(yōu)選使用混合了該些裡電解質(zhì)的物質(zhì)。通過混合裡電解質(zhì),不 同種類的陰離子存在于鏈狀碳酸醋的周邊。結(jié)果是,溶劑與陰離子的相互作用狀態(tài)成為 各種各樣,配位能量的平衡崩潰,從而相對于電解液中的Li離子的溶劑化能量減少,在一 2(TC下的Ret得W降低。所混合的裡電解質(zhì)的Ret可W大也可W小?;谏鲜隼碛桑瑸榱?降低Ret所使用的裡電解質(zhì)的Ret也可W不必是小的值。該些裡電解質(zhì)如果相對于電解 液重量為0. 5重量% W上且10重量% ^下,則Ret和Rsol平衡良好地降低,因此是優(yōu)選 的。如果電解液中混合的裡電解質(zhì)的量過多,則Ret增大,常溫下的電池的速率特性(rate characteristics,也稱為倍率特性)變差,因此是不優(yōu)選的。此外,如果電解液中混合的裡 電解質(zhì)的量過少,則實(shí)際上得不到低溫下的速率特性的改善效果,因此是不優(yōu)選的。
[0058] 接著,對自擴(kuò)散系數(shù)的測定方法進(jìn)行說明。電解液溶劑的擴(kuò)散系數(shù)可通過采用 質(zhì)子(IH)-NMR(Nuclear Ma即etic Resonance)的脈沖磁場梯度(PFG;Palsed Ma即etic Field Gradient) NMR測定來求出。所謂PFG-NMR法,是對一2(TC的試樣外加磁場梯度脈沖, 將一定時(shí)間后的強(qiáng)度衰減作為峰而測定的方法。在一定時(shí)間(擴(kuò)散時(shí)間)的過程中,對象 物質(zhì)W與自擴(kuò)散系數(shù)相對應(yīng)的速度移動,重也發(fā)生變化。其結(jié)果是,產(chǎn)生強(qiáng)度的衰減,其程 度依賴于外加的PFG的強(qiáng)度。峰強(qiáng)度和擴(kuò)散系數(shù)由下述兩個(gè)式子表示。
[0059] 鏈狀碳酸醋和其它電解液成分可通過1H-NMR的光譜進(jìn)行判斷。進(jìn)行作為目標(biāo)的 鏈狀碳酸醋單獨(dú)的1H-NMR測定,從電解液的光譜中的信號的數(shù)量、強(qiáng)度、化學(xué)位移對作為 對象的鏈狀碳酸醋所特有的信號進(jìn)行歸屬。通過參照歸屬的信號的相對于PFG強(qiáng)度的衰 減,能夠區(qū)別目標(biāo)鏈狀碳酸醋和其W外的物質(zhì)。
[0060] E = E〇exp[ - y2XG2x 5 2XDX (A - 5 /如]
[006。 式中的D為擴(kuò)散系數(shù),G為PFG強(qiáng)度,A為擴(kuò)散時(shí)間,5為PFG外加時(shí)間,y為 回轉(zhuǎn)磁比率,E為信號回波強(qiáng)度,E。為G最小時(shí)的信號回波強(qiáng)度。式子是底為納皮爾常數(shù) (Napier' S constant) e 的指數(shù)函數(shù)。
[0062] 該里,E、Eu、G、D W外為常數(shù),如果使式子變形而將常數(shù)項(xiàng)與A歸納,則可表示為:
[0063] In 巧/E〇) =_AXG2XD
[0064] 所W,能夠使PFG強(qiáng)度變化并觀察峰強(qiáng)度,從上式的繪圖的傾斜度算出擴(kuò)散系數(shù)。 式子是底為納皮爾常數(shù)(Napier s constant)e的對數(shù)函數(shù)。W上的測定方法的詳細(xì)內(nèi)容 記載于日本 3' 厶協(xié)會誌,第 76 卷,第 9 號,324p (2003)和 J. Wiys. Chem. B,103, 519 (1999) 中。
[006引 4)隔膜104
[006引隔膜104例如可W由含有聚己帰、聚丙帰、纖維素或聚偏氣己帰(PVd巧的多孔質(zhì) 膜或合成樹脂制無紡布形成。其中,由聚己帰或聚丙帰形成的多孔質(zhì)膜在固定溫度下烙融, 可切斷電流,因此是能夠提高安全性的隔膜104。
[0067] 要求隔膜104具有防止正極105和負(fù)極103的短路、異常時(shí)通過熱收縮等防止電 池失控的功能。所W,通常與強(qiáng)度等一同要求不具有某程度的厚度和大的空孔(貫通孔) 等。特別是在使用碳作為負(fù)極的電池中,由于其工作電位低,因此在低溫使用時(shí)等可產(chǎn)生Li 金屬的析出。將析出的Li金屬被稱為樹枝狀晶體,形成針狀的結(jié)構(gòu)是已知的。如果在電池 內(nèi)Li樹枝狀晶體析出、生長,則在隔膜104內(nèi)貫通而直至對電極,電池產(chǎn)生異常發(fā)熱(內(nèi)部 短路)。所W,要求在電池的隔膜104中不具有即使某程度的樹枝狀晶體析出也不會內(nèi)部短 路該樣的厚度和大的空孔。
[006引另一方面,從電池特性的觀點(diǎn)出發(fā),越是厚且孔少的隔膜104,其電阻越增加。該是 因?yàn)椋惶畛湓诟裟?04內(nèi)的電解液的Li離子擴(kuò)散受到妨礙,而使隔膜104的電阻增加。所 W,電池的安全性和電池特性具有折衷(trade-off)的關(guān)系。
[0069] 在實(shí)施方式中,可使用含鐵氧化物作為電池的負(fù)極。含鐵氧化物與Li離子的反應(yīng) 電位高達(dá)0. 8V W上,即使在低溫工作時(shí)也幾乎不產(chǎn)生Li樹枝狀晶體的析出。此外,即使產(chǎn) 生正極和負(fù)極的接觸(內(nèi)部短路),接觸的負(fù)極迅速放電,形成絕緣狀態(tài),因此不會流通過 剩的電流。所W,可使用在碳負(fù)極中不能使用的具有貫通孔的隔膜104。
[0070] 通過使用薄且孔大的隔膜104,能夠在非水電解質(zhì)二次電池內(nèi)較多地保持電解液。 此外由于順利地進(jìn)行電解液的擴(kuò)散,因此薄且孔大的隔膜104能夠降低非水電解質(zhì)二次電 池的電阻。該電阻相當(dāng)于Li離子的擴(kuò)散性即離子傳導(dǎo)性,但隔膜104的結(jié)構(gòu)本身無助于電 極反應(yīng)電阻化ct)。使離子傳導(dǎo)性提高的隔膜104在將自擴(kuò)散系數(shù)為1. 4X 10-i°m2/砂W 上的鏈狀碳酸醋用作電解液溶劑時(shí),從離子傳導(dǎo)性的觀點(diǎn)出發(fā),是更優(yōu)選的材料。
[0071] 另一方面,如果使電解液的溶劑的自擴(kuò)散系數(shù)增加,則有離子傳導(dǎo)性下降的可能 性。通過使隔膜104減薄、并具有貫通孔,離子傳導(dǎo)性的變化所造成的影響相對減小,可使 電解液的溶劑的自擴(kuò)散系數(shù)增加所帶來的效果增大。所W,在隔膜104中優(yōu)選存在一定量 的貫通孔。再者,即使有離子傳導(dǎo)性的效果,基于上述理由,因而碳負(fù)極和實(shí)施方式的隔膜 104也不是優(yōu)選的組合。
[0072] 優(yōu)選在隔膜104中存在平均直徑為10 y m W上且100 y m W下的范圍的空孔。采用 具有此范圍尺寸的空孔的隔膜104的非水電解質(zhì)二次電池具有低電阻且安全性高的優(yōu)點(diǎn)。 如果隔膜104的空孔小于10 y m,則從妨礙隔膜104中的Li離子的擴(kuò)散、使電阻增大的觀點(diǎn) 出發(fā),是不優(yōu)選的。如果隔膜104的空孔大于100 ym,則正極和負(fù)極容易直接接觸,自放電 量增大,因此是不優(yōu)選的。
[0073] 對于隔膜104中的空孔,從離子傳導(dǎo)性及抑制自放電的觀點(diǎn)出發(fā),無論過多還是 少都是不優(yōu)選的。因而,在隔膜104的與正極或負(fù)極接觸的面上,空孔所占的面積為50% W 上且80% W下。
[0074] 優(yōu)選隔膜104的厚度平均在2 ym W上且30 ym W下的范圍。采用了厚度在該范 圍的隔膜104的非水電解質(zhì)二次電池具有低電阻且安全性高的優(yōu)點(diǎn)。如果小于2um,則從 正極負(fù)極間的距離小、膽藏中自放電增大的觀點(diǎn)出發(fā)是不優(yōu)選的。如果大于30 y m,則從Li 離子的擴(kuò)散距離延長、電阻增大的觀點(diǎn)出發(fā)是不優(yōu)選的。
[007引隔膜104的厚度更優(yōu)選為3 y m W上且15 y m W下。采用厚度為15 y m W下的隔 膜104的非水電解質(zhì)二次電池因進(jìn)一步縮短Li離子的擴(kuò)散距離而是更優(yōu)選的。采用厚度 為3 y m W上的隔膜104的非水電解質(zhì)二次電池因自放電進(jìn)一步減少而是優(yōu)選的。再者,厚 度為15 y m W下的隔膜104難W使用具有發(fā)生裡樹枝狀晶體的可能性的活性物質(zhì)。在將含 鐵氧化物用作負(fù)極的情況下,隔膜104的厚度更優(yōu)選為15 y m W下。
[0076] 關(guān)于隔膜104的厚度,可W在剝離了電極的隔膜104的長度方向按1cm間隔測定 其中央部的厚度,并進(jìn)行平均值化。
[0077] 此外,隔膜104的空孔可按W下方法測定。采用水銀壓入孔隙率測定儀(例如株 式會社島津制作所制才一 7 IV9500)測定隔膜104的細(xì)孔徑。只要根據(jù)得到的細(xì)孔徑 和細(xì)孔體積的輪廓,細(xì)孔徑為10 y m時(shí)的細(xì)孔體積每Ig隔膜104為0. 15mL W上,就定義為 具有10 y m W上的細(xì)孔。同樣只要細(xì)孔徑為100 y m時(shí)的細(xì)孔體積每Ig隔膜104為0. 15血 W下,就定義為不具有100 y m W上的細(xì)孔。
[0078] 5)外包裝構(gòu)件
[0079] 作為外包裝構(gòu)件,可使用層壓薄膜制容器或金屬制容器。層壓薄膜的厚度優(yōu)選為 0. 5mm W下,更優(yōu)選為0. 2mm W下。關(guān)于金屬制容器,優(yōu)選厚度為1mm W下,更優(yōu)選的范圍為 0. 5mm W下,進(jìn)一步優(yōu)選的范圍為0. 2mm W下。
[0080] 外包裝構(gòu)件的形狀可列舉出扁平型(薄型)、方型、圓筒型、硬幣型和紐扣型等。對 于外包裝構(gòu)件,根據(jù)電池尺寸可W列舉出例如搭載于便攜用電子設(shè)備等上的小型電池用外 包裝構(gòu)件、搭載于二輪?四輪的汽車等上的大型電池用外包裝構(gòu)件。
[0081] 層壓薄膜使用通過在樹脂層之間夾有金屬層而得到的多層薄膜。為了輕量化,金 屬層優(yōu)選鉛鉛或鉛合金鉛。樹脂層例如可W使用聚丙帰(P巧、聚己帰(P巧、尼龍、聚對苯二 甲酸己二醇醋(PET)等高分子材料。層壓薄膜可W在利用熱烙融粘合進(jìn)行密封后成型為外 包裝構(gòu)件。
[0082] 金屬制容器由鉛或鉛合金等制作。鉛合金優(yōu)選是含有鎮(zhèn)、鋒、娃等元素的合金。在 合金中含有鐵、銅、媒、鉛等過渡金屬時(shí),優(yōu)選將其含量設(shè)定為1質(zhì)量份W下。由此,能夠飛 躍地提高高溫環(huán)境下的長期可靠性、散熱性。
[0083] 實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池通過具有上述構(gòu)成而能夠降低交流電阻。如上所 述,為了在低溫下使Ret成分的貢獻(xiàn)增大,提高低溫下的輸出特性,優(yōu)選降低該電阻。為此, 優(yōu)選使電解液中的鏈狀碳酸醋的自擴(kuò)散系數(shù)增加。另一方面,如果使自擴(kuò)散系數(shù)增加,則有 時(shí)離子傳導(dǎo)性下降。為了維持常溫下的輸出特性,Rsol的增大是不優(yōu)選的。如果只著眼于 Rsol和Ret中的一方,則有時(shí)達(dá)不到電池單元全體的電阻降低。該里,通過使用上述的薄且 含有大的孔的隔膜104,可較高地保持隔膜104中的離子傳導(dǎo)性,抑制Rsol的增加。通過 使用隔膜104,可降低電池的電阻。因此,如果Rsol和Ret分別滿足Rsol <20 0 ? cm2和 Ret < 120 Q ? cm2,則電池電阻低,因此是優(yōu)選的。
[0084] 此外,為了在從低溫到高溫的工作溫度下得到穩(wěn)定的輸出特性,優(yōu)選低溫下的輸 出特性與常溫w上時(shí)的輸出特性之間的平衡良好的電池。在實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電 池中,通過進(jìn)行上述的Rsol和Ret的調(diào)整,能夠使該平衡更良好。因而,優(yōu)選Rsol和Ret 滿足Rsol/Rct > 0. 16的關(guān)系?;谕瑯拥睦碛?,更優(yōu)選Rsol和Ret滿足0. 3 > Rsol/Rct > 0. 16的關(guān)系。
[0085] Rsol和Ret按W下方法進(jìn)行測定。將電池連接在帶頻率應(yīng)答分析儀的阻抗測定裝 置(例如Solartron公司制電化學(xué)測定系統(tǒng)12608型)上。將電池設(shè)置在恒溫槽內(nèi),在恒 定溫度下放置2小時(shí)W上,調(diào)整電池單元的溫度。一邊使頻率范圍在100曲Z?0. 05化之 間變化,一邊測定交流阻抗。求出得到的復(fù)平面上的繪圖(Cole-Cole繪圖)中的與1曲Z、 0. mz對應(yīng)的實(shí)也軸的電阻值。將電阻值和電池內(nèi)的正負(fù)極相對面積相乘后的值的定義為 交流電阻Rsol、Ret。
[0086] 根據(jù)實(shí)施方式,能夠提供一種低溫下的輸出特性或從低溫到高溫的輸出特性優(yōu)良 的非水電解質(zhì)電池。
[0087] (第2實(shí)施方式)
[0088] 第2實(shí)施方式的電池包具有一個(gè)或多個(gè)的第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池 (單電池)。在具備多個(gè)單電池時(shí),各單電池W串聯(lián)或者并聯(lián)的方式電連接。第2實(shí)施方式 的電池包將第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池作為電池用的電池單元使用。
[0089] 參照圖3及圖4,對該樣的電池包詳細(xì)地進(jìn)行說明。對于單電池,例如能夠使用扁 平型電池。
[0090] 由扁平型非水電解質(zhì)電池構(gòu)成的多個(gè)單電池201按照向外部延伸的負(fù)極端子202 及正極端子203都一致地朝著相同方向的方式進(jìn)行層疊,利用粘接膠帶204進(jìn)行捆緊,從而 構(gòu)成組電池205。該些單電池201如圖4所示相互W串聯(lián)的方式電連接。
[0091] 印制電路布線基板206與負(fù)極端子202及正極端子203延伸出來的單電池201側(cè) 面相對地配置。印制電路布線基板206上如圖4所示搭載有熱敏電阻207、保護(hù)電路208及 向外部設(shè)備的通電用端子209。其中,在與組電池205相對的保護(hù)電路基板206的面上,為 了避免與組電池205的布線發(fā)生不必要的連接,安裝有絕緣板(未圖示)。
[0092] 正極側(cè)引線210與位于組電池205的最下層的正極端子203連接,其前端插入在 印制電路布線基板206的正極側(cè)連接器211中而進(jìn)行電連接。負(fù)極側(cè)引線212與位于組 電池205的最上層的負(fù)極端子202連接,其前端插入在印制電路布線基板206的負(fù)極側(cè)連 接器213中而進(jìn)行電連接。該些連接器21U213通過形成于印制電路布線基板206的布線 214、215而與保護(hù)電路208連接。
[0093] 熱敏電阻207檢測單電池201的溫度,將其檢測信號發(fā)送至保護(hù)電路208。保護(hù)電 路208可W在規(guī)定的條件下將保護(hù)電路208與向外部設(shè)備的通電用端子209之間的正極側(cè) 布線216a及負(fù)極側(cè)布線21化切斷。規(guī)定的條件是指例如熱敏電阻207的檢測溫度達(dá)到規(guī) 定溫度W上的時(shí)刻。另外,規(guī)定的條件是指檢測到了單電池201的過充電、過放電、過電流 等的時(shí)刻。該過充電等的檢測對各個(gè)單電池201或單電池201全體進(jìn)行。檢測各個(gè)單電池 201時(shí),可W檢測電池電壓,也可W檢測正極電位或負(fù)極電位。在后者時(shí),在各個(gè)單電池201 中插入用作參比電極的裡電極。在圖3及圖4時(shí),在單電池201上分別連接用于檢測電壓 的布線217,通過該些布線217將檢測信號發(fā)送至保護(hù)電路208。
[0094] 在除了正極端子203及負(fù)極端子202突出的側(cè)面之外的組電池205的H個(gè)側(cè)面上 分別配置由橡膠或樹脂形成的保護(hù)片材218。
[0095] 組電池205與各保護(hù)片材218及印制電路布線基板206 -起被收納在收納容器 219內(nèi)。也就是說,在收納容器219的長邊方向的兩個(gè)內(nèi)側(cè)面和短邊方向的內(nèi)側(cè)面上分別配 置保護(hù)片材218,在短邊方向的相反側(cè)的內(nèi)側(cè)面上配置印制電路布線基板206。組電池205 位于由保護(hù)片材218及印制電路布線基板206圍成的空間內(nèi)。蓋220安裝在收納容器219 的上面。
[0096] 再者,在組電池205的固定中還可代替粘接膠帶204而使用熱收縮帶。
[0097] 此時(shí),在組電池的兩側(cè)面上配置保護(hù)片材,在纏繞熱收縮管后,使熱收縮管熱收縮 而捆扎組電池。
[0098] 圖3、圖4中示出了串聯(lián)連接單電池201的形態(tài),但為了增大電池容量也可W是并 聯(lián)連接。還可將組裝好的電池包串聯(lián)、并聯(lián)地連接。
[009引另外,電池包的形態(tài)可W根據(jù)用途而適當(dāng)變更。作為電池包的用途,優(yōu)選要求大電 流特性下的循環(huán)特性的用途。具體地說,可W列舉出數(shù)碼相機(jī)的電源用或二輪?四輪的混 合動力汽車、二輪?四輪的電動汽車、助力自行車等車載用。特別適合車載用。
[0100] 根據(jù)W上的第3實(shí)施方式,由于具備第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池,所W能夠提 供循環(huán)穩(wěn)定性、速率特性、充放電效率、耐氣體發(fā)生性優(yōu)良的電池包。
[0101] (實(shí)施例)
[0102] W下,基于實(shí)施例對上述實(shí)施方式更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0103] (實(shí)施例1)
[0104] (負(fù)極的制作)
[0105] 將作為負(fù)極活性物質(zhì)的粉末的尖晶石型鐵酸裡(Li4Tig〇i2)85質(zhì)量份、作為導(dǎo)電劑 的己快黑10質(zhì)量份、作為粘結(jié)劑的PVdF 5質(zhì)量份混合而得到負(fù)極合劑,將該負(fù)極合劑加入 NMP中,涂布在由厚15 ym的鉛鉛構(gòu)成的集電體上,并進(jìn)行干燥。然后,進(jìn)行加壓處理,由此 制成負(fù)極。
[0106] (正極的制作)
[0107] 將作為正極活性物質(zhì)的粉末的層狀巖鹽型鉆酸裡(LiCo〇2)85質(zhì)量份、作為導(dǎo)電劑 的石墨5質(zhì)量份和己快黑5質(zhì)量份、作為粘結(jié)劑的PVdF 5質(zhì)量份混合而得到正極合劑,將 該正極合劑加入NMP,涂布在由厚15 ym的鉛鉛構(gòu)成的集電體上,并進(jìn)行干燥。然后,進(jìn)行加 壓處理,由此制成正極。
[010引(非水電解質(zhì)二次電池的制作)
[0109] W夾著隔膜的方式層疊所制作的正極和負(fù)極。將該層疊物W負(fù)極為外周側(cè)的方式 卷繞成潤旋狀,制作電極組。
[0110] 作為隔膜,使用由聚己帰制多孔質(zhì)膜及纖維素構(gòu)成的隔膜。按1cm間隔測定隔膜 中央部的厚度而得到的厚度的平均值為12um。使用在內(nèi)部作為空孔而具有最大直徑為 30 ym的孔徑的隔膜。
[011。(電解液的調(diào)整)
[011引將碳酸亞己醋巧C)和碳酸己甲醋(EMC)或碳酸二己醋值EC) W體積比計(jì)按1 ; 2的比例混合,在得到的混合溶劑中W l.Omol/L溶解六氣化磯酸裡,調(diào)制非水電解溶液。 在調(diào)整的非水電解液溶液中W相對于電解液重量達(dá)到1質(zhì)量%的方式混合雙草酸測酸裡 (LiBOB)。
[0113] (自擴(kuò)散系數(shù)的評價(jià))
[0114] 按W下方法測定電解液中的EMC及DEC(鏈狀碳酸醋)的擴(kuò)散系數(shù)。在用氮?dú)庵?換的手套箱內(nèi)將電池解體,取出電解液。采集得到的電解液lOOuL導(dǎo)入日本電子公司制 ECA-400的微管中,進(jìn)行1H-NMR測定。將試樣部冷卻到一2(TC,在保持2小時(shí)后進(jìn)行測定。 從得到的光譜的化學(xué)位移值對EMC或DEC的峰進(jìn)行特定。接著,將外加PFG的時(shí)間規(guī)定為 4. 0msec,將擴(kuò)散時(shí)間規(guī)定為200msec,使PFG強(qiáng)度在0. 02T/m W上且0. 3T/m W下的范圍內(nèi) 改變20個(gè)點(diǎn)而進(jìn)行測定,求出峰衰減強(qiáng)度的變化。從得到的繪圖的傾斜度算出溶劑成分的 自擴(kuò)散系數(shù)。得到的溶劑的自擴(kuò)散系數(shù)為l.SXlO^iVsec。
[0115] 將制作的電極組和調(diào)制的非水電解質(zhì)溶液收納在鉛層壓制的容器中,組裝非水電 解質(zhì)二次電池。再者,W組裝的二次電池的全體的容量達(dá)到lOOOmAh的方式,調(diào)整正極及負(fù) 極的涂布量。
[011引(實(shí)施例2?16、比較例1?6)
[0117] 實(shí)施例2?16及比較例1?6按表1和表2所示的條件,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行 電極組、非水電解質(zhì)二次電池的制作、自擴(kuò)散系數(shù)的評價(jià)、正極及負(fù)極涂布量的調(diào)整。
[011引 表1 [01191

【權(quán)利要求】
1. 一種非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,其包含: 外包裝構(gòu)件; 收納在所述外包裝構(gòu)件內(nèi)的含有含鐵氧化物的負(fù)極; 收納在所述外包裝構(gòu)件內(nèi)的正極; 收納在所述外包裝構(gòu)件內(nèi)且配置在所述正極與負(fù)極之間的隔膜;W及 收納在外包裝構(gòu)件內(nèi)的非水電解液, 其中,所述非水電解液的溶劑中含有至少一種W上的鏈狀碳酸醋類, 所述鏈狀碳酸醋在一2(TC下的自擴(kuò)散系數(shù)為1. 4X 10 - IV/砂W上且2. 0X 10 - IV/ 砂W下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,所述隔膜含有具有10 y m W上且100 y m W下的直徑的空孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,所述隔膜的厚度為2ym W上且30 y m W下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,所述隔膜的厚度為Sum W上且15 y m W下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,當(dāng)將所述非水電解質(zhì)二 次電池在一2(TC下外加1曲Z的交流電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Rsol、將外加0. 1曲Z的交流 電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Ret時(shí),滿足Rsol < 20 Q ? cm2及Ret < 120 Q ? cm2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,當(dāng)將所述非水電解質(zhì)二 次電池在一20°C下外加1曲Z的交流電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Rsol、將外加0. 1曲Z的交流 電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Ret時(shí),滿足Rsol/Rct > 0. 16。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池,其特征在于,當(dāng)將所述非水電解質(zhì)二 次電池在一2(TC下外加1曲Z的交流電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Rsol、將外加0. 1曲Z的交流 電壓時(shí)的電阻大小設(shè)定為Ret時(shí),滿足0. 3 > Rsol/Rct > 0. 16。
8. -種電池包,其特征在于,其使用了權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)二次 電池作為電池單元。
【文檔編號】H01M10/058GK104466252SQ201410465032
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】山本大, 猿渡秀鄉(xiāng), 田中政典, 栗山和哉, 佐竹秀喜, 林田浩孝 申請人:株式會社東芝
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