[发明专利]电池有效

专利信息
申请号: 201410487609.6 申请日: 2014-09-22
公开(公告)号: CN104518198B 公开(公告)日: 2019-08-02
发明(设计)人: 加古智典;森澄男;宫崎明彦;中井健太 申请(专利权)人: 株式会社杰士汤浅国际
主分类号: H01M4/02 分类号: H01M4/02;H01M4/505
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 蒋亭
地址: 日本国*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 负极 电池 负极活性物质层 正极 负极活性物质 粒径 高输出功率化 非水电解质 石墨化性碳 水系粘合剂 高耐久性 粒度分布 间隔件 配置
【说明书】:

本发明提供一种能够实现高输出功率化和高耐久性的电池。该电池是具有正极(410)、负极(420)、配置于正极(410)与负极(420)之间的间隔件(431,432)、和非水电解质的电池(10),负极(420)具有包含作为负极活性物质的难石墨化性碳和水系粘合剂的负极活性物质层(422),负极活性物质层(422)的密度为0.81g/cc以上且1.01g/cc以下,在该负极活性物质的粒径的粒度分布中,累积体积为90%的粒径D90为1.9μm以上且11.5μm以下。

技术领域

本发明涉及具有正极、负极、配置于该正极与负极之间的间隔件、和非水电解质的电池。

背景技术

近年,作为对世界性的环境问题的解决成果,由于汽油车向混合动力汽车、电动汽车的转换被推进、电动自行车的普及等,锂离子二次电池等各种电池被广泛活用。因此,在这样的电池中,越发要求高输出功率化。

因此,一直以来,通过在负极活性物质中使用难石墨化性碳而实现高输出功率化的电池被不断提出(例如参照专利文献1)。在该电池中,通过使用平均粒径D50为1~20μm(优选为4~15μm)的难石墨化性碳作为形成于负极的负极活性物质,实现高输出功率化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2005/098998号

发明内容

发明所要解决的课题

在此,本申请发明人发现,若对难石墨化性碳进行使平均粒径D50为数μm左右的小粒径化,则可以有效地实现高输出功率化,但存在耐久性降低的问题。即,在上述现有的电池中,在为了实现高输出功率化而使用该小粒径的难石墨化性碳作为负极活性物质的情况下,存在耐久性降低的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的,目的在于提供能够实现高输出功率化和高耐久性的电池。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的,本发明的一实施方式的电池是具有正极、负极、配置于所述正极与所述负极之间的间隔件、和非水电解质的电池,所述负极具有包含作为负极活性物质的难石墨化性碳和水系粘合剂的负极活性物质层,所述负极活性物质层的密度为0.81g/cc以上且1.01g/cc以下,在所述负极活性物质的粒径的粒度分布中,累积体积为90%的粒径D90为1.9μm以上且11.5μm以下。

即,本申请发明人经过潜心研究和实验的结果发现,具有包含作为负极活性物质的难石墨化性碳和水系粘合剂的负极活性物质层,负极活性物质层的活性物质填充密度(负极活性物质层密度)为0.81g/cc以上且1.01g/cc以下,且负极活性物质的粒径D90为1.9μm以上且11.5μm以下时,能够实现高输出功率化和高耐久性。即,若过于降低负极活性物质层密度,则不能得到高容量和高输出功率,若过于提高负极活性物质层密度,则劣化导致的容量和输出功率的降低变大,耐久性降低。因此,通过将负极活性物质层密度置于适当范围内,能够保持高容量和高输出功率并实现高耐久性。另外,若使负极活性物质过于小粒径化,则劣化导致的容量和输出功率的降低变大,耐久性降低,在负极活性物质中粗大粒子多的情况下,层叠正极、负极和间隔件,并以电极厚度变薄的方式进行压制时,该粗大粒子成为支柱而使小粒径的负极活性物质彼此的接触变得不充分,输出功率降低。因此,通过将负极活性物质的粒径D90置于适当范围内,能够保持高容量和高输出功率并实现高耐久性。

另外,将所述负极活性物质层的密度设为A1g/cc,将所述负极活性物质的粒径D90设为B1μm,可以满足(-0.002×B1+0.817)≤A1≤(-0.005×B1+1.001)且1.9≤B1≤8.5的关系。

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