[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

本发明涉及一种非水电解质二次电池，具备：负极板与正极板隔着间隔件卷绕而成的电极体、非水电解质、容纳所述电极体和所述非水电解质的外装罐、以及将外装罐的开口部进行密封的封口体，所述负极板具有在负极集电体上形成的负极合剂层，该负极合剂层包含硅材料和石墨作为负极活性物质，硅材料是在通式Li_2zSiO_(2+z)所示的硅酸锂相中分散有硅颗粒的复合体，其中，0＜z＜2，所述硅材料的含量相对于所述硅材料与所述石墨的总质量为3质量％以上且20质量％以下，在所述负极板的卷绕开始端部设置有连接了负极极耳的第一负极集电体露出部，在所述负极板的卷绕结束端部设置有与所述外装罐的内壁面接触的第二负极集电体露出部。

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：201680012846.4，申请日：2016.2.22，发明名称：非水电解质二次电池

技术领域

本发明涉及高容量且负载特性优异的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，非水电解质二次电池被广泛用作智能手机、平板电脑、笔记本电脑和便携式音乐播放器等便携式电子设备的驱动电源。进而，非水电解质二次电池的用途扩大至电动工具、电动辅助自行车和电动汽车等，对非水电解质二次电池还同时要求高容量化和高输出化。

作为非水电解质二次电池的负极活性物质，主要使用石墨等碳材料。碳材料具有匹敌锂金属的放电电位，并能够抑制充电时的锂的枝晶生长。因此，通过将碳材料用作负极活性物质，能够提供安全性优异的非水电解质二次电池。石墨能够吸藏锂离子直至形成LiC₆的组成为止，其理论容量显示为372mAh/g。

然而，现在使用的碳材料已经显示出接近理论容量的容量，通过改善负极活性物质来实现非水电解质二次电池的高容量化变得困难。因而，近年来，与碳材料相比具有更高容量的硅、硅氧化物等硅材料作为非水电解质二次电池的负极活性物质而受到关注。例如，硅能够吸藏锂离子直至形成Li_4.4Si的组成为止，其理论容量显示为4200mAh/g。因此，通过将硅材料用作负极活性物质，能够使非水电解质二次电池实现高容量化。

硅材料与碳材料同样地能够抑制充电时的锂的枝晶生长。但是，硅材料与碳材料相比，与充放电相伴的膨胀收缩大，因此，由于负极活性物质的微粉化、从导电网络上脱落等的原因而存在循环特性比碳材料差的问题。

专利文献1公开了一种具有负极合剂层和正极合剂层的非水电解质二次电池，所述负极合剂层含有构成元素中包含Si和O的材料以及石墨作为负极活性物质，所述正极合剂层含有以Ni、Mn等作为必须构成元素的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质。报告了：通过将构成元素中包含Si和O的材料的比率规定至规定范围，能够得到高容量且具有良好的电池特性的非水电解质二次电池。

作为提高非水电解质二次电池的输出特性的手段，专利文献2公开了在非水电解质二次电池的负极板的两端设置的未涂布负极活性物质的区域分别连接负极极耳。

专利文献3公开了一种非水电解质二次电池，其中，为了使电池罐内的剩余空间达到最小而使电极体的最外周的负极集电体经由导电性的弹性部件接触电池罐的内壁面。此外，专利文献3还公开了：为了使电极体的最外周的负极集电体接触电池罐的内壁面而在电池罐的侧面设置凹部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-212228号公报

专利文献2：日本特开2001-110453号公报

专利文献3：日本特开2000-3722号公报

发明内容

发明要解决的问题