[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。详细而言，涉及在高温环境下的容量维持特性优异的该电池及其制造方法。

背景技术

锂离子电池和其他锂二次电池与现有的电池相比，为小型、轻型且高能量密度，输出密度优异。因此，近年来优选用作个人计算机、移动终端等所谓的便携式电源、车辆驱动用电源。

这种锂二次电池(典型的是锂离子电池)具备将由正极和负极构成的电极体与电解质(典型的是电解液)收容在电池壳体中而成的构成。该电极(正极和负极)在对应的正负的集电体上分别形成有以能够可逆地吸留和放出电荷载体(典型的是锂离子)的活性物质为主成分的电极复合材料层(具体而言，为正极复合材料层和负极复合材料层)。

将锂二次电池用作所谓的便携式电源时，如上所述，作为该电池，优选小型、轻型且具有更高能量密度(容量)的电池。但是，如果为了得到高能量密度而提高电极复合材料层内的密度，则有可能该复合材料层内的电荷载体的扩散电阻增加，输出密度、耐久性(循环特性)变差。作为针对上述课题的现有技术，可举出专利文献1～3。例如，专利文献1中公开了可通过在负极复合材料层内确保适当的细孔分布来提高输出密度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利申请公开第平09-129232号

专利文献2：日本国专利申请公开第2009-158396号

专利文献3：日本国专利申请公开第2006-059690号

发明内容

然而，在锂二次电池中，初期充电时部分电解质成分(非水溶剂、支持电解质等)被还原分解，在负极活性物质表面形成被膜(SEI：固体电解质相界面膜，Solid Electrolyte Interphase)。由此，使负极表面与电解质的界面稳定化，通常能够防止使用时电解质成分进一步还原分解。但是，对于上述方式的电池，有可能在高温环境下该SEI膜生长，使内部电阻增大或者产生不可逆容量。因此，对于使用环境和/或保存环境可成为高温(例如，50℃～70℃)的用途的锂二次电池(典型的是车辆驱动用的电源)，高温环境下的特性(例如，高温环境下的容量维持率。即，高温保存特性)优异是极其重要的。但是，上述专利文献1～3中记载的技术没有对上述课题进行考虑。

本发明是鉴于上述方面而进行的，其目的在于提供一种具有优异的高温保存特性的锂二次电池。进一步优选的是，提供不仅上述高温保存特性提高、而且电池性能也提高(例如电阻的降低)的锂二次电池。

为了实现上述目的，根据本发明，提供一种锂二次电池的制造方法，该方法包括：准备含有负极活性物质和粘结剂的浆状的负极复合材料层形成用组合物；准备含有正极活性物质和粘结剂的浆状的正极复合材料层形成用组合物；通过将上述负极复合材料层形成用组合物赋予在负极集电体上而形成在该集电体上具备负极复合材料层的负极；通过将上述正极复合材料层形成用组合物赋予在正极集电体上而形成在该集电体上具备正极复合材料层的正极；以及使用上述负极和上述正极构筑锂二次电池。在这里公开的制造方法中，作为为了构筑上述锂二次电池而使用的负极，使用如下负极，即，基于汞压入法测定细孔分布，在利用该测定而得到的细孔径为0.3μm～4μm的范围(A)以及细孔径为0μm以上且小于0.3μm的范围(B)中分别具有极大点，并且上述A范围中的极大点的细孔容量(V_A)与上述B范围中的极大点的细孔容量(V_B)之比(V_A/V_B)为2.1～3.4。

根据这里公开的制造方法，即使在使用环境和/或保存环境成为高温(例如，50℃～70℃)的情况下也可抑制在负极活性物质粒子表面的SEI膜的生长，因此能够降低不可逆容量、负极活性物质粒子间的接触电阻。因此，具备上述负极复合材料层的锂二次电池具有优异的高温保存特性。另外，根据这里公开的制造方法，由于在负极复合材料层内确保了适当的细孔，所以能够在该复合材料层内保持良好的导电路径(导电通路)。此外，优选的是由于能够降低锂离子的扩散电阻，所以能够发挥优异的电池性能(例如，电池电阻的降低)。

在这里公开的锂二次电池的制造方法的优选的一个方式中，可举出形成上述负极复合材料层的密度为1.0g/cm³～1.6g/cm³的负极。