[发明专利]锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各种电器中使用的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池作为一种非水电解质电池，由于具有能量密度高的特征，所以被广泛地用作手机、笔记本计算机等携带型机器的电源。另外，从保护环境问题的角度出发，能够反复充电的二次电池的重要性越来越大，并且除了携带型机器之外，还正在研究将其应用于汽车、电动工具、电动椅子以及家庭用、商务用的蓄电系统。

如上所述，对电池所要求的特性涉及多个方面，虽然根据用途的不同而需要有相应的特性，但是在电动工具等在大电流下使用为前提的用途中，要求在大电流下使用时的高能量密度化和充电时间的缩短化，即，为了适应于高负荷机器，需要进一步提高输入输出特性。

为了适应于这样的要求，正在研究着把电极活性物质适用于大电流负荷，例如，有提案提出：把通常作为负极活性物质使用的碳材料作成在石墨粒子的表面上具有非晶物质或者低结晶物质的碳披覆层的复合材料(请参照专利文献1～4)。

专利文献1：日本特开平6-267531号公报

专利文献2：日本特开平10-162858号公报

专利文献3：日本特开2002-42887号公报

专利文献4：日本特开2003-168429号公报

发明内容

但是，在电动工具那样的充电以及放电都是在大电流下进行的用途中，电极中的反应易于不均一化，在反复使用的过程中，由于充放电时产生的大量的发热，所以容易产生电极内的局部的劣化，与手机那样的不要求非常大的电流的用途中的使用的情况相比，存在的问题是性能降低很大。

另外，一般认为，上述充放电时的发热还会影响到电极以外的电池部件，并且产生问题。通常，由于电动工具是把多个单电池包装化而使用的，所以如果充放电导致了单电池内部的温度上升，那么在包装内部热量散发不出去、单电池的温度会进一步上升。其结果是还存在如下问题：电池的内部温度上升至隔膜的熔点附近之前，隔膜会渐渐地产生堵塞，因而会变得不能够在大电流下充放电。因此需要能够长期维持可靠性的电池。

本发明能够解决上述课题，提供一种具有优异的在大电流下的充放电循环寿命和可靠性的、非常适用于电动工具等在大电流下反复充放电的用途的锂离子二次电池。

本发明的锂离子二次电池，其是含有负极、正极、隔膜以及非水电解液的锂离子二次电池，其中负极具有包含有负极活性物质的负极合剂层，正极具有包含有正极活性物质的正极合剂层，其特征在于，所述负极活性物质含有在用波长514.5nm的氩激光激发时的拉曼光谱的R值为0.2～0.8、002面的面间距d₀₀₂为0.340nm以下的碳材料，所述碳材料的比例相对于所述负极活性物质的全体为60质量％以上，所述负极合剂层的密度为1.40g/cm³～1.65g/cm³，所述隔膜由层叠体构成，所述层叠体包括含有熔点为120℃～140℃的树脂的多孔质层和含有熔点为150℃以上的树脂的多孔质层，或者所述层叠体包括含有熔点为120℃～140℃的树脂的多孔质层和以耐热温度为150℃以上的无机粒子为主体的多孔质层。

根据本发明，能够提供一种锂离子二次电池，该锂离子二次电池在大电流下的充放电所引起的特性劣化少，能够长期维持稳定的特性，另外，即使比较高的温度环境下，也具有很高的可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的锂离子二次电池的一个例子的截面图。

具体实施方式

下面，对本发明的锂离子二次电池的一个例子进行说明。本发明的锂离子二次电池的一个例子，具备负极、正极、隔膜以及非水电解液，其中负极具有包含有负极活性物质的负极合剂层，正极具有包含有正极活性物质的正极合剂层。

上述负极，是在铜箔等集电体上涂布包含有负极活性物质、作为导电助剂的导电性粉末以及粘合剂的涂料，通过使其干燥而形成负极合剂层，通过加压成形而得到的。此时，为了提高负极合剂层的能量密度，可以进行加压操作以使得负极合剂层的密度为1.40g/cm³以上。另一方面，为了使得电解液对负极合剂层的浸润均匀、使得充放电时负极合剂层内部的反应均匀，可以把负极合剂层的密度设定为1.65g/cm³以下，更优选设定为1.60g/cm³以下。例如，可以通过调节在负极制造过程中上述加压成形工序中的成形条件，来调整负极合剂层的密度。