[发明专利]锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及高容量且充电负荷特性和放电负荷特性良好的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池，作为在便携用电子设备、混合汽车等中使用的电池，迅速地进行了开发。这样的锂离子二次电池中，通常，使用在集电体的一面或两面具有含有正极活性物质的正极合剂层的正极、和在集电体的一面或两面具有含有负极活性物质的负极合剂层的负极。此外，一般而言，锂离子二次电池的正极活性物质中使用钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等含锂复合氧化物，负极活性物质中使用碳材料等。

此外，对于锂离子二次电池，随着使用设备的高功能化等，也要求高容量化、各种电池特性的提高。

例如，日本特开2008－66278号公报中提出了，通过使负极的活性物质层(负极合剂层)的空隙率、隔板的透气度为特定值，从而提高非水电解液的流通性，提高电池的充放电循环特性的技术。

另外，关于锂离子二次电池的高容量化，研究了例如，通过使正极所涉及的正极合剂层、负极所涉及的负极合剂层增厚，来使电池内的正极活性物质、负极活性物质的填充量增多的方法。

然而，如果使正极合剂层、负极合剂层增厚，则电池的负荷特性会降低，因此要求开发出在通过上述方法而实现了锂离子二次电池的高容量化的情况下，负荷特性也提高的技术。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其提供高容量且充电负荷特性和放电负荷特性良好的锂离子二次电池。

发明内容

本发明的锂离子二次电池，其特征在于，是包含正极、负极、隔板和非水电解液的锂离子二次电池，上述正极具备包含正极活性物质的正极合剂层，上述正极合剂层，体积密度Vc为62体积%以上，并且每单位面积的容量为2mAh/cm²以上，上述正极，当将使对电极为Li、使充电电压为4.2V而测定时的每1g正极活性物质的初次充电容量设为C(mAh/g)时，满足下述式(1)，

C²/Vc≥200    (1)

上述负极具备包含负极活性物质的负极合剂层，上述负极合剂层，体积密度Va为62体积%以上，并且每单位面积的容量为2.5mAh/cm²以上，上述负极，当将使对电极为Li、使放电电压为0.01V而测定时的每1g负极活性物质的初次放电容量设为A(mAh/g)时，满足下述式(2)，

A²/Va≥1700    (2)

上述隔板，通过格利(Gurley)试验而求出的透气度为200秒/100mL以下，当将上述隔板的平均细孔直径设为d(nm)时，满足下述式(3)，

d/(A²/Va)≤0.039    (3)

上述正极和上述负极满足下述式(4)

(A²/Va)/(C²/Vc)≤30    (4)。

根据本发明，能够提供高容量且充电负荷特性和放电负荷特性良好的锂离子二次电池。

附图说明

图1是显示实施例2、8、9和比较例6～8的测试单电池(cell)的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池所使用的隔板的透气度之间的关系的图。

图2是显示实施例2、5～7和比较例4、5的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池所使用的正极的C²/Vc之间的关系的图。

图3是显示实施例1～4和比较例1～3的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池所使用的负极的A²/Va之间的关系的图。

图4是显示实施例1～4和比较例1～3的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池的d/(A²/va)之间的关系的图。

图5是显示实施例10～12和比较例6、9、10的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池所使用的负极的A²/va之间的关系的图。

图6是显示实施例10～12和比较例6、9、10的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池的d/(A²/Va)之间的关系的图。

图7是显示实施例9、13～16和比较例11的测试单电池的放电负荷特性和充电负荷特性与这些测试单电池所使用的负极的A²/Va之间的关系的图。