非水电解质蓄电元件制造技术

本发明专利技术的一个方式是一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，上述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的绝对值(|dR/dP|)为0.15Ω

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质蓄电元件


[0001]本专利技术涉及非水电解质蓄电元件。

技术介绍

[0002]以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池由于能量密度高，因此，多用于个人计算机、通信终端等电子设备、汽车等。上述非水电解质二次电池一般构成为具备具有被隔离件电隔离的一对电极的电极体以及夹设在电极间的非水电解质，通过在两电极间进行离子的交接而充放电。另外，作为二次电池以外的非水电解质蓄电元件，锂离子电容器、双电层电容器等电容器也被广泛普及。
[0003]作为这样的非水电解质蓄电元件，开发了负极活性物质使用硅、锡或包含这些元素的化合物的非水电解质蓄电元件(参照专利文献1～3)。包含硅、锡的负极活性物质与被广泛用作负极活性物质的碳材料相比，具有容量大的优点。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2015－053152号公报
[0007]专利文献2:日本特开2014－120459号公报
[0008]专利文献3:日本特开2002－121023号公报

技术实现思路

[0009]包含硅、锡的负极活性物质与碳材料相比，伴随充放电的体积变化大。因此，使用这样的负极活性物质的非水电解质蓄电元件的充放电循环中的容量保持率低。
[0010]本专利技术是基于如上所述的情况而作出的，其目的在于提供一种非水电解质蓄电元件，是使用充放电时的体积变化大的负极活性物质的非水电解质蓄电元件，充放电循环中的容量保持率提高。
[0011]为了解决上述课题而作出的本专利技术的一个方式是一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，上述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的值(dR/dP)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，上述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，上述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。
[0012]为了解决上述课题而作出的本专利技术的另一个方式是一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，上述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的绝对值(|dR/dP|)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，上述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，上述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。
[0013]本专利技术的又一个方式是一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，上述负极包含硅或锡，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的值(dR/dP)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，上述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，上述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。
[0014]本专利技术的又一个方式是一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，上述负极包含硅或锡，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的绝对值(|dR/dP|)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，上述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，上述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。
[0015]根据本专利技术，能够提供一种非水电解质蓄电元件，是使用充放电时的体积变化大的负极活性物质的非水电解质蓄电元件，充放电循环中的容量保持率提高。
附图说明
[0016]图1是表示本专利技术的一个实施方式的非水电解质蓄电元件的外观立体图。
[0017]图2是表示将本专利技术的一个实施方式的非水电解质蓄电元件集合多个而构成的蓄电装置的概略图。
具体实施方式
[0018]本专利技术的一个方式是一种非水电解质蓄电元件(α1)，具备负极和隔离件，上述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的值(dR/dP)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)以及作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF6)构成，上述EC与EMC的体积比为30：70，上述LiPF6的浓度为1.0mol/L。
[0019]本专利技术的又一个方式是一种非水电解质蓄电元件(α2)，具备负极和隔离件，上述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的上述隔离件的加压时的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的绝对值(|dR/dP|)为0.15Ω
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cm2/MPa以下，上述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)以及作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF6)构成，上述EC与EMC的体积比为30：70，上述LiPF6的浓度为1.0mol/L。
[0020]该非水电解质蓄电元件(α1，α2)是使用充放电时的体积变化大的负极活性物质的非水电解质蓄电元件，充放电循环中的容量保持率提高。产生这样的效果的原因尚不明确，但推测如下。已知在充放电时的体积变化大的负极活性物质中，由于伴随充放电的反复膨胀收缩而容易产生粒子的开裂、隔离，这是使容量降低的原因。但是，专利技术人等推测除这样的粒子的开裂、隔离以外，充电时的负极活性物质层的膨胀还对隔离件造成影响，这对容量保持率的降低造成影响。即，在使用体积变化大的负极活性物质的以往的非水电解质蓄电元件中，因充电时的负极活性物质层的体积膨胀而隔离件被压缩，隔离件内的成为锂离子等的传导路径的孔的比例减少，锂离子等难以在隔离件的厚度方向移动。其结果，推测产生
负极的面方向的电流集中，促进负极的劣化。与此相对，在该非水电解质蓄电元件(α1，α2)中，由于使用含浸有测定用电解液的状态下的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的值(dR/dP)或绝对值(|dR/dP|)小的隔离件，因此即便伴随负极活性物质层的膨胀而隔离件被加压时，隔离件的电阻的变化也小。因此，推测即便在负极活性物质层膨胀时，也不易产生负极的面方向的电流集中，负极的劣化得到抑制，容量保持率提高。
[0021]应予说明，含浸有测定用电解液的状态下的电阻增加量(dR)相对于压力变化量(dP)的值(dR/dP)在具有三维网络结构的隔离件中多成为正的值，但有时在具有直通孔结构的隔离件中成为负的值。在具有直通孔结构的隔离件中，由于具有大量沿着隔离件的厚度方向连续的孔，因此通过隔离件被加压而关闭的孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，所述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的所述隔离件的加压时的电阻增加量dR相对于压力变化量dP的值即dR/dP为0.15Ω
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cm2/MPa以下，所述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，所述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，所述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。2.一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，所述负极具有由充电引起的厚度的膨胀率为10％以上的负极活性物质层，含浸有测定用电解液的所述隔离件的加压时的电阻增加量dR相对于压力变化量dP的绝对值即|dR/dP|为0.15Ω
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cm2/MPa以下，所述测定用电解液由作为溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯以及作为电解质盐的六氟磷酸锂构成，所述碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的体积比为30：70，所述六氟磷酸锂的浓度为1.0mol/L。3.一种非水电解质蓄电元件，具备负极和隔离件，所述负极包含硅或锡，含浸有测定用电解液的所述隔离件的加压时的电阻增加...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上直树，近藤史也，金子乔，清水崇，田野井昭人，西川平祐，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：