[发明专利]锂二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池，详细地讲，涉及提高了对充放电循环的耐久性的锂二次电池及其制造方法。

背景技术

近年，锂离子电池、镍氢电池等的二次电池，作为车辆搭载用电源或个人电脑和便携式终端的电源其重要性在提高。尤其是，重量轻且可以得到高能量密度的锂离子电池，期待着作为优选用作为车辆搭载用高输出功率电源的电池。在这种锂离子电池的一种典型的构成中，通过锂离子在正极与负极之间往来而进行充电和放电。作为有关这种二次电池的现有技术可举出专利文献1～4。

现有技术文献

专利文献1：国际公开第2005/067080号小册子

专利文献2：日本国专利申请公开2004-07149号公报

专利文献3：日本国专利申请公开04-342954号公报

专利文献4：国际公开第2005/067079号小册子

发明内容

然而，在锂离子电池的用途中，存在设想以反复进行高速率的充放电(快速充放电)的方式使用的情况。作为车辆的动力源使用的锂离子电池(例如，作为动力源搭载在将锂离子电池和如内燃机等那样工作原理不同的其他的动力源并用的混合动力车辆上的锂离子电池)，是设想这样的使用方式的锂离子电池的代表例。然而，已知：以往的一般的锂离子电池，即使是对低速率下的充放电循环显示比较高的耐久性的电池，在反复进行高速率充放电的充放电图中，也容易引起性能劣化(电池容量的降低等)。

本发明是鉴于该点而完成的，其主要的目的是提供提高了对充放电的循环耐久性的锂二次电池。

本申请发明者着眼于：在具有卷绕型的电极体的锂二次电池中，连续地反复进行放电和充电时，可看到电池容量显著地降低的现象，因此，详细地解析了该充放电的反复对锂二次电池带来的影响。

其结果发现：在反复进行充放电的锂二次电池中，浸渗到卷绕电极体中的非水电解液的电解液量根据部位产生斑(不均匀)。更详细地讲，发现：由于伴随着充放电的卷绕电极体的膨胀收缩，浸渗到卷绕电极体的卷绕中心部的非水电解液的一部分被挤出到卷绕电极体的外部，卷绕中心部的电解液量低于需要量(即产生电解液枯竭)。

这样地在卷绕中心部产生电解液枯竭时，在该卷绕中心部，充放电时电极内的电解液量不足，因此作为电池整体的充放电性能降低。另外，在电解液量相对地多的部分(即卷绕外侧部分)电池反应集中，因此促进该部分的劣化。这些现象均可以成为使对于充放电循环的锂二次电池的耐久性降低(使电池容量劣化)的主要原因。

本发明基于该见解，采用消除或缓和上述卷绕电极体的卷绕中心部的电解液枯竭的方法来提高对于充放电循环的锂二次电池的耐久性。

即，由本发明提供的锂二次电池，是具有卷绕电极体的锂二次电池，所述卷绕电极体是正极片和负极片隔着隔板片卷绕成的。在构成上述卷绕电极体的正极片、负极片和隔板片的至少任一个片的表面上，遍及该片的纵向形成有多孔层。在上述卷绕电极体的卷绕方向上，上述多孔层，卷绕中心部(位于卷绕中心侧的部位)比卷绕外侧部(位于卷绕外侧的部位)厚。

在本发明的构成中，在正极片、负极片和隔板片的至少任一个片的表面上形成多孔层，并且使该多孔层的卷绕中心部比卷绕外侧部厚。因此，浸渗到卷绕电极体的卷绕中心部的电解液量变多，卷绕中心部的保液性提高。根据该构成，即使是由于充放电、卷绕电极体反复进行膨胀收缩的场合，也能够通过从卷绕中心部挤出非水电解液来抑制产生电解液枯竭的情况，能够适当地保持卷绕中心部的电解液量。由此，能够提高对于充放电循环的耐久性(例如充放电循环后的容量维持率)。

在此公开的一种方式中，优选：在上述卷绕电极体的卷绕方向上，形成有上述多孔层的上述片之中，从上述卷绕电极体的卷绕中心侧的端部起到20％处所形成的多孔层的平均厚度，比从上述卷绕电极体的卷绕外侧的端部起到20％处所形成的多孔层的平均厚度厚。由此，通过从卷绕中心部挤出非水电解液，能够更切实地抑制产生电解液枯竭的情况。

在此公开的优选的一种方式中，上述多孔层以从上述卷绕电极体的卷绕外侧到卷绕中心侧逐渐变厚的方式形成。由此，通过从卷绕中心部挤出非水电解液，能够更切实地抑制产生电解液枯竭的情况。