CN104766991A - 非水电解液二次电池 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够保持高的电池性能,同时使电流切断机构适当地工作的非水电解液二次电池。由本发明提供的非水电解液二次电池,具备电极体、将电极体与非水电解液一同收纳的电池壳体、和电流切断机构,所述电极体具备正极活性物质层被保持在正极集电体上的正极、负极、和隔板。正极活性物质层含有正极活性物质和导电材料(58)。在导电材料(58)的至少一部分保持有包含饱和环状烃基的化合物。在将正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,包含饱和环状烃基的化合物的含量为0.5质量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及具备非水电解液的二次电池(非水电解液二次电池)。
背景技术
锂离子二次电池等的非水电解液二次电池,作为车辆搭载用电源、个人计算机或便携终端等的电源,其重要性不断提高。尤其是轻量且可得到高能量密度的锂离子二次电池,作为车辆搭载用高输出电源被很好地使用(例如专利文献1)。这样的非水电解液二次电池,如果成为过充电状态,则电荷载体从正极被过剩地释放,电荷载体在负极被过剩地***。因此,正极与负极的两极变得热不稳定。如果正极与负极的两极变得热不稳定,则不久电解液的有机溶剂会被分解,发生放热反应使电池的稳定性受损。
对于该问题,例如,曾公开了在电池壳体中具备当电池内部的气体压力变为规定压力以上时切断充电的电流切断机构,在电解液中添加了当到达预定的过充电状态时产生气体的气体产生剂的非水电解液二次电池。作为该气体产生剂,例如可使用环己基苯(CHB)、联苯(BP)等(例如专利文献1)。CHB、BP在过充电时聚合反应活性化,产生氢气。由此,电池壳体内的压力变高,电流切断机构进行工作而将过充电电流切断。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2013-157139号公报
发明内容
然而,为了使电流切断机构效率良好地工作,将上述的气体产生剂的添加量增多是有效的。但是,上述的气体产生剂作为电池的电阻成分发挥作用,因此如果将气体产生剂的添加量增多,则会成为电池性能降低的重要原因。另一方面,如果为了保持高的电池性能而减少气体产生剂的添加量,则在过充电时气体的产生钝化,会成为电流切断机构的工作变慢的重要原因。这样在以往的构成中,难以使气体产生量的确保与电池性能的维持并存。本发明是解决上述课题的发明。
由本发明提供的非水电解液二次电池,具备:电极体,其具备正极活性物质层被保持在正极集电体上的正极、负极活性物质层被保持在负极集电体上的负极、和介于所述正极与所述负极之间的隔板;电池壳体,其将所述电极体与非水电解液一同收纳;外部端子,其设于所述电池壳体,并与所述电极体连接;和电流切断机构,如果所述电池壳体的内压变高为预定的压力以上,则所述电流切断机构切断所述电极体与所述外部端子的电连接。所述正极活性物质层至少含有正极活性物质和导电材料。在所述导电材料的至少一部分,保持(担载)有包含饱和环状烃基的化合物。并且,在将所述正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,所述化合物的含量为0.5质量%以上。一优选方式中,所述化合物被构成为,如果变为预定的电压以上的电压则质子能够从所述饱和环状烃基脱离。根据该构成,能够提供良好地保持电池性能、同时在过充电时能够使电流切断机构适当地工作的二次电池。
在将所述正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,作为所述化合物的含量大致为0.5质量%以上(优选为1质量%以上)。如果所述化合物的含量过少,则过充电时的气体产生量变得不充分,会成为电流切断机构的工作变慢的重要原因。另一方面,如果所述化合物的含量过多,则导电材料58的功能被该化合物阻碍,因此有时电池性能(例如电池容量)会降低。从适当地发挥导电材料的功能的观点出发,所述化合物的含量大致为4质量%以下(优选为2质量%以下)是合适的。
在此公开的非水电解液二次电池的一优选方式中,所述饱和环状烃基为环己基。环己基可在变为预定的电压以上的电压时将质子(H+)脱离,因此能够作为适合于本发明的目的的化合物而很好地使用。在此,作为含有环己基的化合物,可列举环己基苯(CHB)。
在此公开的非水电解液二次电池的一优选方式中,所述非水电解液不含有在变为预定的电压以上的电压时产生气体的气体产生剂。如果在电解液中含有气体产生剂,则该气体产生剂阻碍电解液中的电荷载体(例如锂离子二次电池的情况下为锂离子)、阴离子的泳动扩散,因此会成为电池性能降低的重要原因。对此,根据本发明的结构,作为气体产生剂发挥功能的上述化合物被保持于导电材料,因此即使例如在电解液中不含有气体产生剂,也能够在过充电时确保充分的气体量。因此,不会使电池性能降低,能够在过充电时使电流切断机构适当地工作。
附图说明
图1是表示一实施方式涉及的锂离子二次电池的结构的一例的图。
图2是表示一实施方式涉及的卷绕电极体的图。
图3是表示图2中的III-III截面的截面图。
图4是表示将卷绕电极体沿径向切断了的截面的一部分的模式图。
图5是表示保持了CHB的导电材料的一例的图。
图6是表示保持了CHB的导电材料的一例的图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明。再者,本说明书中没有特别提到的事项以外的、本发明的实施所必需的事项,可基于该领域中的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。再者,在本说明书中所谓「二次电池」,一般是指能够反复进行充放电的蓄电装置,是包含锂离子二次电池等所谓的蓄电池以及双电层电容器等的蓄电元件的用语。另外,所谓「非水电解液二次电池」,是指具备非水电解液(典型的是在非水溶剂中含有支持盐(支持电解质)的电解液)的电池。另外,所谓「锂离子二次电池」,是指作为电解质离子利用锂离子,通过正负极间的锂离子的移动来进行充放电的二次电池。另外,所谓电极活性物质,是指能够将成为电荷载体的化学种(锂离子二次电池中为锂离子)可逆地吸藏和释放的材料。
以下,基于附图对本发明的一实施方式涉及的非水电解液二次电池进行说明。再者,对发挥相同作用的部件、部位适当地附带相同的标记。另外,各附图被示意性地描绘,未必反映实物。各附图仅表示一例,只要不特别提及就不限定本发明。以下,以将本发明应用于锂离子二次电池的情况为例,对本发明的实施方式进行说明,但不意图限定本发明的适用对象。
图1示出本发明的一实施方式涉及的锂离子二次电池100。如图1所示,该锂离子二次电池100具备卷绕电极体20和电池壳体30。图2是表示卷绕电极体20的图。图3示出图2中的III-III截面。本发明的一实施方式涉及的锂离子二次电池100,如图1和图2所示,扁平形状的卷绕电极体20与未图示的液态电解质(电解液)一同被收纳于扁平的方形的电池壳体(即外装容器)30中。
电池壳体30由在一端(相当于电池的通常使用状态中的上端部)具有开口部的箱形(即有底直方体状)的壳体主体32、和包含被安装于该开口部并将该开口部堵塞的矩形板部件的封口板(盖体)34构成。电池壳体30的材质例示例如铝。如图1所示,在封口板34形成有外部连接用的正极端子42和负极端子44。在封口板34的两端子42、44之间形成有薄壁的安全阀36,所述安全阀36被构成为在电池壳体30的内压上升到规定水平以上的情况下开放该内压。
卷绕电极体20具备长片状正极(正极片50)、与该正极片50同样的长片状负极(负极片60)、和共计两枚的长片状隔板(隔板70、72)。
正极片50具备带状的正极集电体52和正极活性物质层54。对于正极集电体52,使用例如厚度大致为15μm的带状的铝箔。沿着正极集电体52的宽度方向单侧的边缘部设定有未涂敷部52a。图示例中,正极活性物质层54被保持在除了设定在正极集电体52的未涂敷部52a以外的正极集电体52的两面。正极活性物质层54中包含正极活性物质、导电材料、粘合剂。
对于正极活性物质,可以使用可用作锂离子二次电池的正极活性物质的物质。若对正极活性物质举例,则可举出LiNiCoMnO2(锂镍钴锰复合氧化物)等的锂过渡金属氧化物。例如,可以在正极活性物质中混合导电材料。对于该导电材料稍后进一步叙述。
另外,在正极活性物质和导电材料以外,可以添加聚偏二氟乙烯(PVdF)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素(CMC)等的粘合剂。通过使它们分散于适当的分散介质并进行揉混,能够调制正极活性物质层形成用组合物(糊)。正极活性物质层54是通过将该正极活性物质层形成用组合物涂布于正极集电体52并使其干燥,压制为预定的厚度而形成的。
如图2所示,负极片60具备带状的负极集电体62和负极活性物质层64。对于负极集电体62,使用例如厚度大致为10μm的带状的铜箔。在负极集电体62的宽度方向单侧,沿着边缘部设定有未涂敷部62a。负极活性物质层64被保持在除了设定于负极集电体62的未涂敷部62a以外的负极集电体62的两面。负极活性物质层64中包含负极活性物质、增粘剂、粘合剂等。
作为负极活性物质,可以不特别限定地使用一直以来被用于锂离子二次电池的物质的一种或两种以上。作为优选例,可列举石墨碳等的碳系材料。并且与正极同样地,可以通过使该负极活性物质与PVDF、SBR、PTFE、CMC等的粘合剂一同分散于适当的分散介质并进行揉混,来调制负极合剂(糊)。负极活性物质层64是通过将该负极合剂涂布于负极集电体62并使其干燥,压制为预定的厚度而形成的。
隔板70、72是将正极片50和负极片60间隔的部件。该例中,隔板70、72由具有多个微小的孔的规定宽度的带状的基材构成。对于该基材,可以使用例如由多孔质聚烯烃系树脂构成的单层结构(例如聚乙烯的单层结构)的片材、或者层叠结构(例如聚丙烯、聚乙烯、和聚丙烯的3层结构)的片材。如图2和图3所示,负极活性物质层64的宽度b1比正极活性物质层54的宽度a1宽。另外,隔板70、72的宽度c1、c2比负极活性物质层64的宽度b1宽(c1、c2>b1>a1)。
卷绕电极体20在正极片50和负极片60隔着隔板70、72的状态下,以正极活性物质层54和负极活性物质层64相对的方式被重叠。并且,负极集电体62和正极集电体52被重叠为,相互的未涂敷部52a、62a在卷绕电极体20的宽度方向向相反侧突出。重叠的片材(例如正极片50)绕着设定在宽度方向上的卷绕轴WL卷绕。
卷绕电极体20被安装在电池壳体30(该例中为盖体34)上所安装的电极端子42、44上。卷绕电极体20在与卷绕轴正交的一个方向上被扁平地压扁的状态下被收纳于电池壳体30中。另外,卷绕电极体20在隔板70、72的宽度方向上,正极片50的未涂敷部52a和负极片60的未涂敷部62a相互向相反侧伸出。其中,一方的电极端子42被固定在正极集电体52的未涂敷部52a,另一方的电极端子44被固定在负极集电体62的未涂敷部62a。该卷绕电极体20被收纳于壳体主体32的扁平的内部空间中。壳体主体32在收纳有卷绕电极体20后,被盖体34堵塞。
作为电解液(非水电解液),可以不特别限定地使用与一直以来被用于锂离子二次电池的非水电解液同样的电解液。该非水电解液典型地具有使适当的非水溶剂含有支持盐的组成。作为上述非水溶剂,可以使用例如选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、1,3-二噁烷等之中的一种或两种以上。另外,作为上述支持盐,可以使用例如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3等的锂盐。作为一例,可列举在碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的混合溶剂(例如质量比1:1)中以约1mol/L的浓度含有LiPF6的非水电解液。该实施方式中,非水电解液不含有如果变为预定的电压以上的电压则产生气体的气体产生剂(例如环己基苯(CHB)、联苯(BP)等)。
另外,该锂离子二次电池100具备电流切断机构90。电流切断机构90是在电池壳体内的压力异常地变高的情况下切断电流路径的机构。该实施方式中,如图1所示,电流切断机构90构建在正极端子42的内侧,以切断正极中的电池电流的导通路径。
以下,对该锂离子二次电池100进行更详细地说明。图4示意性地示出将卷绕电极体20中重叠的正极片50和隔板70在卷绕轴方向(例如正极片50的宽度方向)切断了的截面。
如图2所示,正极片50具备正极集电体52、和保持在正极集电体52上的正极活性物质层54。正极活性物质层54包含正极活性物质56、导电材料58、和粘合剂(未图示)。如上所述,导电材料58由粉末状碳材料(例如AB)构成。在该导电材料58的至少一部分,保持(化学固定)有包含饱和环状烃基的化合物。也就是说,导电材料58的表面,被包含饱和环状烃基的化合物进行了化学修饰。
作为向导电材料58的表面导入的包含饱和环状烃基的化合物,若为至少具有饱和环状烃基的化合物,则在能够发挥本申请的效果的范围,对于除此以外的分子结构并不特别限定,可以具有任何官能团、键结部位、卤素原子和金属原子等。另外,该化合物优选构成为,如果变为预定的电压以上的电压则被氧化从而质子能够从饱和环状烃基脱离。作为这样的饱和环状烃基,可以列举具有碳原子数5~10(优选为6~8)的单环、双环、三环、四环结构等的环烷基。例如,作为单环烷基,可例示环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基和环癸基等。另外,优选为这些饱和环状烃基之中的一个或两个以上与芳香环(包含杂芳香环)直接或间接地键结了的化合物。也可以使用在该芳香环(典型的是苯环)中,与构成芳香环的原子(例如碳原子)键结了的氢原子,各自独立地由脂肪族烷基(碳原子数1~10的直链或支链)、脂环式烷基(碳原子数1~10的饱和或不饱和)、氧原子(可为羟基(OH))、卤素原子(例如F、Cl、Br)等置换了的化合物。
作为在此公开的技术中特别优选的具有饱和环状烃基的化合物的具体例,可列举上述的环烷基与苯环直接键结了的化合物(环烷基苯)。该环烷基苯优选具有碳原子数为5~10(优选为6~8)的单环式的环烷基。作为特别优选的例子,可列举环己基苯(CHB)、环庚基苯、环辛基苯等。其中尤其优选应用CHB。在此图5示意性地示出保持(担持)有CHB的导电材料58。在图5所示的例子中,导电材料58的表面被CHB化学修饰。
该构成的锂离子二次电池100中,如上所述,在导电材料58保持(担持)有包含饱和环状烃基的化合物(例如CHB)。根据该构成,则在通常时(即电池在通常的充放电范围被使用的期间),包含饱和环状烃基的化合物被保持在导电材料58,因此能够避免该化合物分散于电解液的情况下可能引起的不良情况(例如该化合物阻碍电解液中的锂离子、阴离子的泳动扩散所导致的输出特性的降低)。另外,如果变为过充电状态,则产生来自于所述化合物的气体,由此电池壳体的内压快速地上升。由此能够使电流切断机构90在适当的时机工作。即,根据本构成,能够提供高性能(例如低电阻)并且稳定性优异的锂离子二次电池100。
再者,根据本构成,如果变为预定的电压以上的电压(过充电状态),则能够起因于包含上述饱和环状烃基的化合物而产生气体,认为这样的效果是与质子(H+)从该化合物所含的饱和环状烃基脱离相关联而实现的。若举一例,则如图6所示,例如上述化合物为环己基苯(CHB)的情况下,认为通常时CHB被保持于导电材料58时,如果变为预定的电压以上的电压(过充电状态),则电子通过导电材料58而从CHB脱去,与此相伴地H+从CHB脱离而形成双键。并且,认为通过从CHB脱离了的H+向负极移动并被还原,从而在负极能够产生氢气。但是,本发明能够基于在此公开的信息(包含饱和环状烃基的化合物的组成、导电材料等)而容易地实施。因此,与过充电时的气体产生相关的本发明的包含饱和环状烃基的化合物的作用机理不是掌握和实施本发明所必需的。与上述的作用机理相关的记载只不过示出一例,并不意图将本发明限定于该说明的作用机理。
由上述作用机理可明确,通过使用在此公开的修饰导电材料58,即使在电解液中不包含CHB、BP等的气体产生剂,也能够在过充电时确保充分的气体量。因此,电池在通常的充放电范围被使用的期间,能够避免在电解液中包含CHB、BP等的气体产生剂所带来的恶劣影响(例如阻碍电解液中的锂离子、阴离子的泳动扩散所导致的输出特性的降低),并且在过充电时使电流切断机构90适当地工作。
在此公开的锂离子二次电池所使用的正极活性物质层中,在将正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,具有上述饱和环状烃基的化合物的含量大致为0.5质量%以上是合适的,优选为0.8质量%以上,特别优选为1质量%以上。如果所述化合物的含量过少,则过充电时的气体产生量变得不充分,会成为电流切断机构90(图1)的工作变慢的重要原因。另一方面,如果所述化合物的含量过多,则导电材料58的功能被该化合物阻碍,因此有时电池性能(例如电池容量)会降低。从适当地发挥导电材料的功能的观点出发,所述化合物的含量大致为8质量%以下是合适的,优选为4质量%以下,特别优选为2质量%以下。
作为在此公开的锂离子二次电池所使用的导电材料(典型的是粒子状),是已知一般可作为锂离子二次电池的导电材料使用的各种材料,并且,只要是能够由包含上述饱和环状烃基的化合物进行修饰的材料,就可以不特别限定地使用。作为该导电材料,可以使用例如乙炔黑(AB)、科琴黑、炉黑、热裂法炭黑等的炭黑和其他(石墨等)的粉末状碳材料。其中尤其优选使用AB。作为导电材料的平均粒径不特别限定,但优选大致为100nm~1000nm左右。作为导电材料在正极活性物质层整体所占的量(除了被保持在导电材料的上述化合物的质量以外)不特别限定,但通常为0.5质量%~15质量%(优选为1质量%~10量%,特别优选为2质量%~5质量%)左右即可。
作为在上述导电材料的表面保持上述化合物的方法(化学修饰处理)不特别限定,例如,可优选采用将未修饰的导电材料和上述化合物的原料混合并进行加热搅拌的方法。例如,优选在得到由CHB进行了表面修饰的修饰导电材料的情况下,向安装有李比希冷却器(Liebig condenser)、搅拌翼的反应容器导入导电材料,进行脱氧、氩置换后,加入O-二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、p-环己基苯胺并在室温下进行搅拌。接着,优选向该反应物中添加亚硝酸异戊酯,并进行加热搅拌。放冷后过滤,将过滤物用丙酮洗涤后,进行干燥,由此能够得到由上述CHB进行了表面修饰的修饰导电材料。在该制造方法中,能够简便且高效地进行使用了CHB的导电材料的化学修饰,能够生产率良好地形成由CHB进行了化学修饰的导电材料。再者,被保持在导电材料的上述化合物(例如CHB)的量,根据热分析来掌握。例如,可以对于未修饰导电材料和修饰导电材料使用TG-DTA(热重量测定·示差热分析),根据在氮气流下从100℃到500℃进行了扫描时的重量变化来掌握。也就是说,在修饰导电材料中,可以将更多重量变化的量作为上述化合物的量。
<试验例>
以下,使用被CHB化学修饰了的修饰导电材料构建评价用单元电池(锂离子二次电池),评价了电池的过充电试验和放电特性。以下,示出具体的方法。
评价用单元电池的修饰导电材料如下地制作。首先,向安装有李比希冷却器、搅拌翼的反应容器导入作为导电材料的乙炔黑(電気化学工業株式会社制),进行了脱氧、氩置换后,加入O-二氯甲烷、四氢呋喃(THF,アルドリッチ公司制)、p-环己基苯胺(和光純薬工業株式会社制)并在室温下搅拌,接着,利用注射器(syringe)向该反应物中添加亚硝酸异戊酯,进行了加热搅拌。放冷后过滤,将过滤物用丙酮洗涤后,进行干燥,由此得到了保持有CHB的修饰导电材料。
评价用单元电池的正极如下地制作。首先,将作为正极活性物质的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉末、上述修饰导电材料、和作为粘合剂的PVdF,使这些材料的质量比成为93:4:3而在NMP中混合,调制了正极活性物质层用组合物。将该正极活性物质层用组合物在长片状的铝箔(正极集电体)的两面带状地涂布并干燥,由此制作了在正极集电体的两面设置有正极活性物质层的正极片。
评价用单元电池的负极如下地制作。首先,将作为负极活性物质的无定形涂覆石墨、作为粘合剂的SBR、和作为增粘剂的CMC,使这些材料的质量比成为98:1:1而分散于水中,调制了负极活性物质层用组合物。将该负极活性物质层用组合物涂布于长片状的铜箔(负极集电体)的两面,制作了在负极集电体的两面设置有负极活性物质层的负极片。
作为评价用单元电池的隔板,使用了多孔质聚乙烯(PE)片。作为评价用单元电池的非水电解液,使用了在以3:3:4的体积比含有碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、和碳酸甲乙酯(EMC)的混合溶剂中,以约1mol/升的浓度含有作为支持盐的LiPF6的非水电解液。
通过将正极片和负极片隔着2枚隔板片进行卷绕而制作了卷绕电极体。将这样得到的卷绕电极体与非水电解液一同收纳于圆筒型的电池容器中,并将电池容器的开口部气密性地封口。这样组装了评价用单元电池(锂离子二次电池)。对于该评价用单元电池,设置有如果电池的内压变高为预定的压力以上,则切断在电极体中流通的电流的电流切断机构。
<样品1~11>
样品1~10中,使将正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下的CHB的含量不同而构建了评价用单元电池。具体而言,样品1~10中,CHB在正极活性物质层整体所占的含量在0.1质量%~8质量%之间不同。除此以外设为相同的条件。另外,样品11中,代替上述保持有CHB的导电材料,使用了没有保持CHB的以往的导电材料。另外,向非水电解液中添加了4质量%的CHB。除此以外设为与样品1~10相同的条件。
<电池容量的测定>
对于上述得到的各样品1~11的评价用单元电池,在25℃的环境下,以1C的恒流进行充电直到电池电压成为4.1V,接着,以4.1V的恒压进行充电直到充电电流成为1/10C。其后,以1C的恒流进行放电直到到达3.0V,将此时的恒流放电的放电容量设为电池容量。结果示于表1的该栏。在此用将样品11的电池的电池容量设为100时的相对值进行表示。
<放电特性试验>
对于上述得到的各样品1~11的评价用单元电池,在25℃的环境下,以1C的恒流进行充电直到电池电压成为3.7V,接着,以3.7V的恒压进行充电直到充电电流成为1/10C。其后,以10C的恒流进行10秒的放电。然后,通过(刚要进行放电前的电压-放电10秒后的电压)/放电电流而算出了放电电阻。结果示于表1的该栏。在此用将样品11的电池的放电电阻设为100时的相对值表示。
<过充电试验>
对于上述得到的各样品1~11的评价用单元电池,在25℃的环境下,以1C的恒流进行充电直到电池电压成为4.1V,接着,以4.1V的恒压进行充电直到充电电流成为1/10C(SOC100%)。其后,以1C的恒流进行充电,成为SOC160%的过充电状态,将电流切断机构进行工作的情况表示为「○」,将电流切断机构不工作的情况表示为「×」。结果示于表1的该栏。
【表1】
如表1所示,样品11涉及的电池,将CHB没有保持在导电材料、而是添加到了电解液中。该样品11中,在过充电试验中尽管电流切断机构工作,但与其他样品1~10相比为放电电阻增大的倾向。相对于此,样品5~10涉及的电池,使用保持有CHB的导电材料,并且CHB在正极活性物质层整体所占的含量为0.5质量%以上。该样品5~10,在过充电试验中电流切断机构适当地工作,气体的产生量充分。另外,与将CHB没有保持在导电材料、而是添加到了电解液中的样品11相比,放电电阻更低,输出特性优异。由该结果确认出,通过使用保持有CHB的导电材料,并且使CHB在正极活性物质层整体所占的含量为0.5质量%以上,可得到高性能(低电阻)并且稳定性优异的电池。
另外,如果对比样品5~10,则有随着CHB在正极活性物质层整体所占的含量增大,电池容量降低的倾向。在此供试验的电池的情况下,通过使CHB在正极活性物质层整体所占的含量为4质量%以下,能够实现与样品11相比为96以上这一极高的电池容量。由该结果来看,CHB在正极活性物质层整体所占的含量优选大致设为4质量%以下,更优选大致设为2质量%以下。
以上,对本发明一实施方式涉及的锂离子二次电池进行了说明,但本发明涉及的二次电池不限定于上述的任一实施方式,能够进行各种变更。
Claims (6)
1.一种非水电解液二次电池,具备:
电极体,其具备:正极活性物质层被保持在正极集电体上的正极、负极活性物质层被保持在负极集电体上的负极、和介于所述正极与所述负极之间的隔板;
电池壳体,其将所述电极体与非水电解液一同收纳;
外部端子,其设于所述电池壳体,并与所述电极体连接;和
电流切断机构,如果所述电池壳体的内压变高为预定的压力以上,则所述电流切断机构切断所述电极体与所述外部端子的电连接,
所述正极活性物质层含有正极活性物质和导电材料,
在所述导电材料的至少一部分,保持有包含饱和环状烃基的化合物,
在将所述正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,所述化合物的含量为0.5质量%以上。
2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池,在将所述正极活性物质层整体的固体成分设为100质量%的情况下,所述化合物的含量为4质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池,所述化合物被构成为,如果变为预定的电压以上的电压则质子能够从所述饱和环状烃基脱离。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的非水电解液二次电池,所述饱和环状烃基为环己基。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的非水电解液二次电池,所述化合物为环己基苯。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的非水电解液二次电池,所述非水电解液不包含气体产生剂,所述气体产生剂在变为预定的电压以上的电压时产生气体。
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