[发明专利]非水电解质蓄电池及其制造方法

说明书

本发明涉及包括可吸附与解吸附锂离子的负极、以含锂金属氧化物为正极活性物质的正极和非水电解质，以及隔离正极与负极的隔板的非水电解质蓄电池。

近年来，电子设备的小型化、轻量化发展显著，随之对于成为电源的电池提出小型轻量化的要求也是颇为强烈。因此，小型轻量且高容量的可充放电的电池，即以锂离子电池为代表的非水电解质蓄电池正在实用化，并正用于小型摄像机、便携式电话、笔记本电脑等便携式的电子和通讯设备等。

这种非水电解质蓄电池是这样一种电池，即使用于可吸附与解吸附锂离子的碳系材料作为负极活性物质，使用LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiFeO₂等含锂过渡金属氧化物作为正极活性物质，使用在有机溶液中作为溶质溶解锂盐的电解液组成电池之后，通过初次充电，来自正极活性物质的锂离子进入碳粒子内而可进行充电放电。

但是，在这样的非水电解质蓄电池的情况下，由于使用非水电解质，所以作为隔离正极与负极的隔板使用了与有机溶剂反应性低、且价格便宜的聚烯烃树脂，例如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等多微孔膜。

然而，聚乙烯和聚丙烯等的多微孔膜只是在多微孔膜的空孔部分保持电解液，所以有保液性低且内部阻抗大、高温保存后的电池容量下降大的问题。

因此，为了改善保液性，采用聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等无纺布作为隔板，但是聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等无纺布与多微孔膜相同，存在高温保存后的电池容量降低大的问题。

于是，便提出利用保液性良好的聚偏氟乙烯树脂(PVDF)膜作隔板。该聚偏氟乙烯树脂膜由于电解液保持性良好，可与电极密合，因此电池内部阻抗降低并提高电池特性。

然而，这种非水电解质蓄电池通常是在正极与负极之间将隔板在中间复合并卷绕成螺旋形作成电极组，将其插入圆筒形的电池外壳内而制造的，但是，由于聚偏氟乙烯树脂膜机械强度小，所以卷绕成螺旋状时，膜被破损了，产生内部短路的问题。

因此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种提高电解液的保持性，同时防止内部短路的发生、高温保持特性及过充电特性均优的非水电解质蓄电池。

为了达到上述目的，本发明的非水电解质蓄电池具有在正极表面或负极的表面或者在这两极的表面上形成聚偏氟乙烯树脂层。该聚偏氟乙烯树脂层的保液性优良，因此通过在电极表面形成聚偏氟乙烯树脂层而使高温保存时的容量损失变少，提高了高温保持特性。

于是，作为聚偏氟乙烯树脂，最好是使用偏氟乙烯均聚物，或者从二偏氟乙烯、三偏氟乙烯、四偏氟乙烯、六偏氟乙烯、乙烯中选择一种以上的偏氟乙烯共聚物。

此外，在电极表面形成有聚偏氟乙烯树脂时，则与提高保液性相反，聚偏氟乙烯树脂层的厚度变厚而内部阻抗增加，因此需要控制聚偏氟乙烯树脂层的厚度。这里，若聚偏氟乙烯树脂层厚度超过10μm，则内部阻抗增大，这可由实施例确认，因此聚偏氟乙烯树脂层的厚度最好为10μm以下。还有，若聚偏氟乙烯树脂层的厚度过薄，则不能提高保液性，因此需要只是提高保液性的厚度，其下限值最好为2μm以上。

还有，若对在电极表面上形成有聚偏氟乙烯的树脂层的非水电解质蓄电池进行过充电，使用由微孔膜制的隔板，则发生了热狂流，而使用由纤维状基础材料制的隔板时，不会发生这种情况。由此看来，作为在电极表面上形成聚偏氟乙烯层的非水电解质蓄电池的隔板最好由纤维状基础材料构成，而且作为该纤维基础材料最好使用无纺布。

还有，本发明的非水电解质蓄电池的制造方法是，在形成含有电极活性物质的正极及负极之后，至少在该正极和负极的一方电极表面上涂布聚偏氟乙烯层，除去溶剂，进而使正极及负极叠合夹住电解质。

根据这样的结构，可构成使电极表面与电解质密合，可提供一种保液性高、返回容量大的电池。

以下对附图作简单说明。

图1为示出本发明一实施例的正极板的模式图；图1(a)为示出涂布聚偏氟乙烯层的负极板的剖视图。

图2示出本发明一实施例的正极模式图；图2(a)为示出涂布聚偏氟乙烯层的正极板的剖视图；图2(b)为示出未涂布聚偏氟乙烯层的正极板的剖视图。

图3示出将扁平压制螺旋形电极体所形成的板状体插入外装体内并以热封所形成的非水电解质蓄电池的模式图。

实施例