[发明专利]锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及高容量、高输出的锂二次电池。

背景技术

近年来，二次电池不仅用于手机、笔记本PC，其用途还扩展为电动汽车用电池。在这些电池中，提出了仅由活性物质构成电极并由此达成充分的电子传导性的技术，例如，在专利文献1中，在作为活性物质的烧成粉末中加入成形助剂、增塑剂、分散剂和溶剂，进行浆料化，利用刮刀法将其涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上，之后冲切成规定尺寸，进行热处理，由此得到相对密度为50～80％的、具有充分的电子传导性的电极。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2002-042785号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1记载的电极中，在活性物质填充率为80％以上的范围时活性物质利用率变为80％以下，在提高电池的能量密度及电池容量的方面效果小且不充分。

本发明鉴于上述实际情况而提出，其目的在于提供能量密度及电池容量更高的锂二次电池。

用于解决问题的手段

本发明的锂二次电池，其特征在于，具有正极、负极和夹持于上述正极和上述负极之间的非水电解质，上述正极或上述负极由钛酸锂烧结体形成，该钛酸锂烧结体具有0.10～0.20μm的平均细孔径、1.0～3.0m²/g的比表面积、80～90％的相对密度。

发明效果

本发明的锂二次电池通过使用具有0.10～0.20μm的平均细孔径、1.0～3.0m²/g的比表面积、80～90％的相对密度的钛酸锂烧结体作为正极或负极，从而可以制成能量密度高且充放电特性优异的锂二次电池。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的锂二次电池的剖面图。

具体实施方式

图1是表示本发明的一个实施方式的锂二次电池的剖面图，在由正极3和负极7构成的1对电极之间夹持有包含非水电解质的隔膜4。正极罐1经由正极集电体2粘接于正极3，其与利用负极集电体6粘接于负极7的负极罐5隔着绝缘垫8紧固在一起。

正极集电体2或负极集电体6为了正极3或负极7的集电而配置，例如可列举包含由选自炭黑、石墨、金、银、镍、氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛、钛酸钾中的至少一种形成的导电性填料，和选自丙烯酸系树脂、环氧树脂、硅酮系树脂、聚酰胺系树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺系树脂中的至少一种的高分子粘合材料的混合物。

正极3或负极7由钛酸锂烧结体形成，其平均细孔径为0.10～0.20μm、比表面积为1.0～3.0m²/g、相对密度为80～90％。

本发明的锂二次电池中，通过使正极3或负极7采用相对密度80～90％的钛酸锂烧结体，从而使其紧密地填充活性物质、能量密度高且充放电特性优异。

此外，通过使构成正极3或负极7的钛酸锂烧结体的平均细孔径为0.10～0.20μm、比表面积为1.0～3.0m²/g，从而可使电解液充分地渗入钛酸锂烧结体内，能够确保电解液与电极活性物质的接触面积，同时能够将钛酸锂烧结体的相对密度提高至80％以上，能够提高活性物质的填充密度。

在平均细孔径小于0.10μm或者比表面积大于3.0m²/g时，难以使钛酸锂烧结体的相对密度为80％以上，无法提高能量密度。

此外，在平均细孔径大于0.20μm或者比表面积小于1.0m²/g时，相对密度变得大于90％，能量密度变高，但是电解液变得难以向钛酸锂烧结体内渗入，电解液与电极活性物质的接触面积变小，导致充放电时产生较大的电压下降。

构成钛酸锂烧结体的粒子的平均粒径优选为0.5μm以下。通过使平均粒径为0.5μm以下，从而可以缩短粒子内Li离子的扩散距离、减小离子传导阻力，并且容易使平均细孔径、比表面积及相对密度为上述范围。此外，在平均粒径大于0.5μm时，存在放电电位降低的情况。