鋰二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋰二次電池，其目的在于提供使用不破壞鋰二次電池低溫時(shí)及室溫時(shí)的輸出特性，又不破壞高溫(50℃)下保存時(shí)的輸出維持特性、安全性提高、尤其是沒(méi)有室溫(20℃)下的閃點(diǎn)的電解液的鋰二次電池。本發(fā)明其特征是在容器內(nèi)具有可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的正極和可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的負(fù)極、配置在正極與負(fù)極之間的隔膜、及有機(jī)電解液，有機(jī)電解液含環(huán)狀碳酸酯溶劑、鏈狀碳酸酯溶劑及VC之類的化合物，前述各溶劑的組成比率相對(duì)于溶劑總體積分別是18.0～30.0體積％，74.0～81.9體積％，0.1～1.0體積％。
【專利說(shuō)明】鋰二次電池
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年I月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?00810008923.6、發(fā)明名稱為“鋰二次電池”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及有高的輸入-輸出性能，適用于混合動(dòng)力汽車等的新型的鋰二次電池。

【背景技術(shù)】
[0003]從環(huán)境保護(hù)，節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，在開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源并用的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)開發(fā)并成品化。另外，未來(lái)將大力開發(fā)使用燃料電池代替發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料電池混合動(dòng)力汽車。
[0004]作為這種混合動(dòng)力汽車的能源可反復(fù)地充電放電的二次電池是必須的技術(shù)。
[0005]在二次電池中，鋰二次電池，由于其工作電壓高，容易得到高的輸出功率故是有利的電池，今后作為混合動(dòng)力汽車的電源其重要性越發(fā)增大。
[0006]對(duì)于鋰二次電池用電解液，高的耐電壓特性是必須的，可以使用將有機(jī)溶劑作為溶劑的有機(jī)電解液。
[0007]但有機(jī)溶劑缺乏鋰鹽的溶解性，電導(dǎo)率的溫度依賴性大。因此，有低溫下的工作特性比室溫下的工作特性降低大的問(wèn)題。
[0008]鋰二次電池用有機(jī)電解液的溶劑，從具有高的耐電壓特性的觀點(diǎn)考慮，目前主流在使用碳酸酯化合物。
[0009]環(huán)狀的碳酸酯溶劑對(duì)鋰鹽的溶解性高，但粘度高。而鏈狀的碳酸酯雖然粘度低，但對(duì)鋰鹽的溶解性也低。
[0010]因此，一般將環(huán)狀的碳酸酯與鏈狀的碳酸酯混合作為電解液使用。
[0011]作為提高電解液低溫特性的方法，下述專利文獻(xiàn)I?5提出了鏈狀的碳酸酯使用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的碳酸甲乙酯(EMC)的方案。
[0012]另外，下述專利文獻(xiàn)6提出了使用分子量比EMC小，作為低粘度、低熔點(diǎn)溶劑的乙酸酯類的方案。
[0013]專利文獻(xiàn)I JP-B-27O5529
[0014]專利文獻(xiàn)2 JP-A-10-027625
[0015]專利文獻(xiàn)3 JP-A-2001-148258
[0016]專利文獻(xiàn)4 JP-A-2002-305035
[0017]專利文獻(xiàn)5 JP-A-2003-323915
[0018]專利文獻(xiàn)6 JP-A-09-245838


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明目的是提供使用不破壞鋰二次電池在低溫時(shí)及室溫時(shí)的輸出特性，在室溫(20°C )下沒(méi)有易燃性的電解液的鋰二次電池。
[0020]發(fā)明概要
[0021]本發(fā)明的特征是在具有可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的正極，和可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的負(fù)極，及配置在正極與負(fù)極之間的隔膜，和電解液的鋰二次電池中，電解液由作為溶劑的
[0022](式I)表示的環(huán)狀碳酸酯
[0023]

【權(quán)利要求】
1.鋰二次電池，其特征在于，在具有可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的正極、可存儲(chǔ)/釋放鋰離子的負(fù)極、配置在所述正極與所述負(fù)極之間的隔膜及電解液的鋰二次電池中，前述電解液含有作為溶劑的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸亞乙烯基酯(VC)， 相對(duì)于前述溶劑的總體積，前述EC的組成比率是18.0?30.0體積％、前述VC的組成比率是0.1?1.0體積％、前述DMC及前述EMC的組成比率是70.0?80.0體積％， 前述DMC與前述EMC的體積比(DMC/EMC)是0.6?1.3， 前述電解液的閃點(diǎn)是21°C以上，_30°C下的離子傳導(dǎo)率是2mS/cm以上。
2.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征在于，前述正極含LiMnxMlyM2z02表示的鋰復(fù)合氧化物，式 LiMnxMlyM2z02 中，Ml 選自 Co、Ni 的至少 I 種，M2 選自 Co、N1、Al、B、Fe、Mg、Cr的至少 I 種，x+y+z = I,0.2 ^ X ^ 0.6,0.2 ^ y ^ 0.4,0.05 ^ z ^ 0.4o
3.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征在于，前述負(fù)極包含碳質(zhì)材料、含IV族元素的氧化物、含IV族元素的氮化物的至少I種。
4.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征在于，前述正極具有正極合劑和正極集電體， 通過(guò)將含正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘合劑的前述正極合劑涂布在前述正極集電體上形成的正極合劑層的孔隙率相對(duì)于前述正極合劑層的體積是25%以上40%以下； 前述負(fù)極具有負(fù)極合劑和負(fù)極集電體， 通過(guò)將含負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘合劑的前述負(fù)極合劑涂布在前述負(fù)極集電體上形成的負(fù)極合劑層的孔隙率相對(duì)于前述負(fù)極合劑層的體積是25%以上40%以下。
5.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征在于，前述DMC與前述EMC的體積比(DMC/EMC)是 0.8 ?1.0，
6.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中前述負(fù)極含Cl0tl2是0.39nm以下的碳質(zhì)材料。
7.權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征在于，前述正極通過(guò)將含鋰復(fù)合氧化物、以石墨系碳質(zhì)材料為主的導(dǎo)電劑和粘合劑的正極合劑涂布在鋁箔上而形成，前述正極合劑層的孔隙率相對(duì)于前述正極合劑層的體積為25%以上40%以下；前述負(fù)極通過(guò)將含非晶碳、導(dǎo)電劑和粘合劑的負(fù)極合劑涂布在銅箔上而形成，前述負(fù)極合劑層的孔隙率相對(duì)于前述負(fù)極合劑層的體積為25%以上40%以下。
【文檔編號(hào)】H01M10/0569GK104134821SQ201410393666
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2007年3月27日
【發(fā)明者】奧村壯文, 山本孝博, 吉川正則, 矢內(nèi)吉美, 湯淺豐隆 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社