[发明专利]非水二次电池有效

专利信息
申请号: 201180003744.3 申请日: 2011-12-27
公开(公告)号: CN103283067A 公开(公告)日: 2013-09-04
发明(设计)人: 小西贵 申请(专利权)人: 株式会社日立制作所
主分类号: H01M4/583 分类号: H01M4/583;H01M4/13;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62
代理公司: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 钟晶;於毓桢
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 二次 电池
【说明书】:

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池等非水二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水二次电池,由于能量密度高这样的特征,作为手机或笔记本型个人电脑等便携仪器的电源而被广泛使用。伴随着便携仪器的高性能化,锂离子二次电池的高容量化有进一步发展的倾向,为了进一步提高能量密度正在进行研究开发。

另一方面,最近伴随着非水二次电池的高性能化,非水二次电池开始被用作便携仪器的电源以外的电源。例如,汽车用或自行车用的电源、机器人等移动体用的电源等开始使用非水二次电池。将非水二次电池用于汽车用或自行车用的电源、机器人等移动体用的电源等时,必须谋求更高容量化。

作为谋求非水二次电池的高容量化的对策之一,有使电极合剂层的厚度增大的方法。但是,使电极合剂层的厚度增大时,有时导致大电流充放电时的容量下降。认为其原因之一是:随着电极合剂层的厚度变厚,与集电体的距离变大的活性物质增加,因此电极内的导电性下降。

另外,作为谋求非水二次电池的高容量化的其他对策,有使用SiOx等高容量负极材料的方法,所述SiOx具有Si的超微粒子分散于SiO2的基体中的结构(例如,参照专利文献1~3。)。但是,这种高容量负极材料,伴随充放电的体积变化非常大,因此使用其的电池,存在由于反复充放电因而电池特性急剧降低的问题。

为了解决上述问题,例如,在专利文献4中,提出了通过将构成元素中含有Si和O的材料与石墨并用,从而改善了充放电循环特性的非水二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-47404号公报

专利文献2:日本特开2005-259697号公报

专利文献3:日本特开2007-242590号公报

专利文献4:日本特开2010-212228号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是,专利文献4中记载的非水二次电池,虽然改善了充放电循环特性,但为了更高容量化而使电极合剂层的厚度增大时,可判明存在以下这样的问题,即,通过大电流的充放电负荷特性及充放电循环特性降低的问题。

本发明解决了上述问题,因此可提供通过大电流的充放电负荷特性及充放电循环特性优异的非水二次电池。

解决课题的方法

本发明的非水二次电池,是包含正极、负极、非水电解质及隔板的非水二次电池,上述负极包含含有负极活性物质及粘合剂的负极合剂层,上述负极合剂层的密度为1.4g/cm3以下,上述负极活性物质包含第1活性物质、第2活性物质和第3活性物质,上述第1活性物质是在基于拉曼分光测定的拉曼光谱的1578~1592cm-1观察的峰强度G与在1349~1353cm-1观察的峰强度D的比例D/G的值为0.15以下的碳材料,上述第2活性物质的D50为10μm以下,上述第2活性物质包含选自上述比例D/G的值为0.2以上2.0以下的第1碳材料及上述比例D/G的值为1.0以上2.0以下的第2碳材料中的至少一方,上述第3活性物质的D50为5μm以下,上述第3活性物质是构成元素中含有硅和氧的材料;相对于上述负极活性物质的总重量,上述第1活性物质的含量为10重量%以上57重量%以下;相对于上述负极活性物质的总重量,上述第3活性物质的含量为1重量%以上10重量%以下;上述第2活性物质包含上述第2碳材料时,相对于上述负极活性物质的总重量,上述第2碳材料的含量为40重量%以下。

发明效果

通过本发明,可提供通过大电流的充放电负荷特性及充放电循环特性优异的非水二次电池。

附图说明

图1为表示本发明的非水二次电池的一例的俯视图。

具体实施方式

本发明的非水二次电池具有正极、负极、非水电解质及隔板。上述负极包含含有负极活性物质及粘合剂的负极合剂层,上述负极合剂层的密度设定为1.4g/cm3以下。通过将上述负极合剂层的密度设定为1.4g/cm3以下,可在负极合剂层中充分确保空隙,不仅可以缓和下述第3活性物质的膨胀收缩,也可提高电解液的浸透性。

另外,上述负极活性物质包含第1活性物质、第2活性物质和第3活性物质。

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