[发明专利]非水电解质二次电池及其制造方法

说明书

非水电解质二次电池具备：正极，其具有由含锂过渡金属氧化物形成的正极活性物质；负极，其具有负极集电体，充电时锂金属在负极集电体上析出；分隔件，其被配置在正极与负极之间配置；以及非水电解质。正极和负极所具有的锂的总量相对于正极中所含的过渡金属量的摩尔比为1.1以下。另外，放电状态下，负极与分隔件之间具有空间层，正极的每单位面积的正极容量α(mAh/cmsupgt;2/supgt;)与空间层(50)的厚度的平均值X(μm)满足0.05≤α/X≤0.2。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池及其制造方法，更详细而言涉及锂二次电池及其制造方法。

背景技术

除了个人电脑、智能手机等ICT领域以外，在车载领域、蓄电领域等中也要求非水电解质二次电池的进一步高容量化。作为高容量的非水电解质二次电池，主要使用锂离子电池。作为锂离子电池，例如已知有将含锂过渡金属氧化物用于正极，将由石墨和硅化合物等形成的负极活性物质用于负极的构成，但该构成在高容量化方面逐渐达到极限。

专利文献1中公开了正极的一部分由具有反尖晶石型结构的锂过渡金属氧化物构成，负极选自由锂金属、锂合金、锂嵌入化合物组成的组中的锂电池。

专利文献2中公开了一种可再充电电池，其中，正极的一部分由特定的锂锰氧化物嵌入化合物形成，负极由锂锰氧化物嵌入化合物形成，电解质由溶解于非水系溶剂中的锂盐形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平第7-243957号公报

发明内容

如专利文献1中公开的技术那样，在正极使用含锂过渡金属氧化物、负极也使用锂金属的电池体系中，虽然体系内的锂金属量增加，但由于相对于体系内的过渡金属量，锂金属量过剩，因此在容量提高效果方面不能说是充分的。另外，作为在高容量化方面有前景的非水电解质二次电池，有在充电时使锂金属在负极上析出、在放电时使该锂金属溶解于非水电解质中的锂二次电池。但是，在这样的锂二次电池中，存在如下问题：由于锂金属析出所导致的负极的膨胀、以及负极表面的锂金属的不均匀析出，在电极内产生应力，在每次充放电循环中电极内反复产生应力，由此不久后电极断裂。

因此，需要一种能够实现电池的高容量化的同时，能够抑制在反复进行充放电循环时可能发生的电极断裂的非水电解质二次电池。

作为本发明的一个方案的非水电解质二次电池，其特征在于，具备：正极，其具有由含锂过渡金属氧化物形成的正极活性物质；负极，其具有负极集电体，充电时锂金属在负极集电体上析出；分隔件，其被配置在正极与负极之间；以及非水电解质，正极和负极所具有的锂的总量相对于正极中所含的过渡金属量的摩尔比为1.1以下，放电状态下，负极与分隔件之间具有空间层，且正极的每单位面积的正极容量α(mAh/cm²)与空间层的厚度的平均值X(μm)满足0.05≤α/X≤0.2。

作为本发明的另一方案的非水电解质二次电池的制造方法的特征在于，所述非水电解质二次电池具备：正极，其具有由含锂过渡金属氧化物形成的正极活性物质；负极，其具有负极集电体，充电时锂金属在负极集电体上析出；分隔件，其被配置在正极与负极之间；以及非水电解质，所述制造方法具有如下工序：在负极集电体的表面涂布碳酸亚乙酯，制作表面具有碳酸亚乙酯涂布层的负极的工序；将具有涂布层的负极和正极夹着分隔件层叠，进行卷绕而制作电极体的工序；将电极体收纳于电池壳体的工序；以及，向收纳有电极体的电池壳体注入含有除碳酸亚乙酯以外的非水溶剂的非水电解质的工序。

根据本发明，可提供能够实现电池的高容量化的同时，能够抑制在反复进行充放电循环时可能发生的电极断裂的非水电解质二次电池。

附图说明

图1为示出作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的纵截面图。