非水电解质二次电池制造技术

根据实施方式，本发明专利技术提供一种包括正极和负极的非水电解质二次电池。正极包括具有第1面的正极集电体和正极活性物质层。负极包括具有与正极的第1面相对的第2面的负极集电体、以及设置于第2面的一部分上的第1负极活性物质。负极集电体包括：设置有第1负极活性物质层的涂布部、以及不存在第1负极活性物质层且在平行于第2面的方向上与涂布部相邻的非涂布部。非涂布部与负极集电体的至少一个边缘邻接，并且沿着该至少一个边缘延伸。从涂布部与非涂布部的边界至负极集电体的至少一个边缘为止的长度为5mm～20mm的范围。第1负极活性物质层的密度为2.1g／cc～2.4g／cc的范围。涂布部的每单位面积的质量W1相对于非涂布部的每单位面积的质量W2之比W1／W2为0.997～1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，研究了将非水电解质二次电池作为混合动力汽车用的电源来使用、或者作为使用了太阳光或风力等自然能源的发电机用的蓄电装置来使用的技术。汽车用的电源的负荷会因汽车的行走状态等的不同而发生显著变化。发电机的发电量会根据环境条件的不同而发生显著变化。因此，非水电解质二次电池有时候必须在较短的时间内放出或储蓄大电流。所以，非水电解质二次电池要求具有优良的大电流特性。但是，当电池的内部电阻较大时，以大电流进行充放电时存在性能下降的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004 - 296256号公报专利文献2:日本特开2006 - 79942号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题`本专利技术提供一种内部电阻较小、具有优良的大电流特性的非水电解质二次电池。解决问题的手段根据实施方式，提供一种非水电解质二次电池，其包括正极、负极以及非水电解质。正极包括具有第I面的正极集电体、以及设置于第I面的一部分上的第I正极活性物质层。负极包括具有与第I面相对的第2面的负极集电体、以及设置于第2面的一部分上的第I负极活性物质。负极集电体包括:设置有第I负极活性物质层的第2涂布部、以及不存在第I负极活性物质层且在平行于第2面的方向上与第2涂布部相邻的第2非涂布部。第2非涂布部与负极集电体的至少一个边缘邻接，并且沿着该至少一个边缘延伸。从第2涂布部与第2非涂布部的边界至负极集电体的至少一个边缘为止的长度为5_ 20_的范围。第I负极活性物质层的密度为2.1g / cc 2.4g / cc的范围。第2涂布部的每单位面积的质量Wl相对于第2非涂布部的每单位面积的质量W2之比Wl / W2为0.997 I。附图说明图1是实施方式的扁平型非水电解质电池的截面示意图。图2是图1的A部的放大截面图。图3是选取了负极的一部分的立体图。图4是选取了正极的一部分的立体图。具体实施方式下面，参照附图对实施方式进行说明。(第I实施方式)图1是扁平型的非水电解质电池I的截面示意图。图2是图1的A部的放大截面图。非水电解质电池I具备卷绕电极组2。卷绕电极组2被收纳于外包装部件3中。在外包装部件3内还填充有非水电解质(未图示)。卷绕电极组2如图2所示，由正极4、负极5和隔膜6构成。通过使正极4和负极5以夹着隔膜6的方式层叠，并卷绕成扁平形状，由此形成了卷绕电极组2。如图1所示，在卷绕电极组2的外周端附近，正极端子7与正极4电连接，负极端子8与负极5电连接。外包装部件3使用层压薄膜制外包装袋。在使正极端子7和负极端子8伸出的状态下，将层压薄膜制外包装袋的开口部热密封，由此将电极组2和非水电解质密封。此外，外包装部件不限于层压薄膜制，还可以使用例如金属制的罐等。 < 正极 >如图2所示，正极4具有正极集电体4a和正极活性物质层4b。正极活性物质层4b含有正极活性物质以及任意添加的导电剂和粘结剂。正极活性物质层4b设置于正极集电体4a的一面或两面。作为正极活性物质层4b中所含的正极活性物质，可以使用锂过渡金属复合氧化物。其例子包括 LiCo02、Li1+a(Mn，Ni，Co)h02 (0.0 < a < 0.2), LiltbNi1^cMlcO2 (0.0 < b<0.2、0.0 < c < 0.4,Ml 为选自 Co,Al 和 Fe 中的至少一种元素)、Li1+dMn2_d_eM2e04 (O < d<0.3,0 < e < 0.3、M2 为选自 Mg、Al、Fe、Co 和 Ni 中的至少一种元素、LiM3P04 (M3 为选自Fe、Co和Ni中的至少一种元素)。上述复合氧化物可以单独使用，也可以多种组合使用。导电剂用于抑制活性物质与集电体之间的接触电阻。其例子包括乙炔黑、炭黑以及石墨等碳质物。粘结剂用于使活性物质与导电剂粘结。其例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)以及氟系橡胶。正极活性物质、导电剂和粘结剂的配合比优选设定为:正极活性物质为80质量％ 95质量％，导电剂为3质量％ 18质量％，粘结剂为2质量％ 17质量％的范围。含有3质量％以上的导电剂时，可以获得上述的效果，在18质量％以下的范围内含有导电剂时，能够减少高温保存下的导电剂表面的非水电解质的分解。含有2质量％以上的粘结剂时，可以获得充分的电极强度，在17质量％以下的范围内含有粘结剂时，可以减少绝缘体的配合量，减小内部电阻。正极集电体4a优选为铝箔或含有选自Mg、T1、Zn、Mn、Fe、Cu和Si中的一种以上的元素的铝合金箔。正极例如可以如下制作:将正极活性物质、导电剂和粘结剂悬浮于通用的溶剂中而调制浆料，将该浆料涂布于正极集电体上并进行干燥，形成正极层，然后进行压延。溶剂可以使用例如N-甲基乙基吡咯烷酮。正极活性物质、导电剂和粘结剂的总质量与溶剂的质量之比优选为50:50至80:20的范围。< 负极>负极5具有负极集电体5a和负极活性物质层5b。负极活性物质层5b含有负极活性物质、以及任意添加的导电剂和粘结剂。负极活性物质层5b设置于负极集电体5a的一面或两面。图3是表不负极的一例的立体图。图3表不在负极集电体5a的两面设置了负极活性物质层5b的负极5的一部分。将负极集电体5a的一个面、并且是与正极4相对的面称作第2面。在该第2面的一部分上设置了第I负极活性物质层5blt)在负极集电体5a的第2面的背面的一部分上设置了第2负极活性物质层5b2。负极集电体5a包括:设置有第I负极活性物质层Sb1的第2涂布部5c、以及不存在第I负极活性物质层Sb1且在平行于第2面的方向上与第2涂布部5c相邻的第2非涂布部5d。第2非涂布部5d与负极集电体5a的至少一个边缘邻接，并且沿着该至少一个边缘延伸。第2非涂布部5d起到负极极耳的作用。图1所示的负极端子8直接或通过引线等导电部件与第2非涂布部5d连接。由此,负极5与负极端子8电连接。在本实施方式中，将从第2涂布部5c与第2非涂布部5d的边界至第2非涂布部5d所邻接的边缘为止的长度称为L2。该L2为5mm 20mm的范围。通过将长度L2设定为5mm以上，可以增大第2非涂布部5d与负极端子8或导电部件的连接面积，减小连接电阻。其结果是，能够降低电阻。另外，通过将长度L2设定为20_以下，可以防止能量密度的下降。此外，从第2涂布部5c与第2非涂布部5d的边界至负极集电体的边缘为止的长度的最小值为5mm以上,该长度的最大值为20mm以下。另外，在本实施方式中，第I负极活性物质层5b:的密度为2.1g / cc 2.4g /cc的范围。通过将第I负极活性物质层Sb1的密度设定为上述范围内，可以增加负极集电体5a与负极活性物质之间的物理接触。其结果是，能够降低内部电阻。第2负极活性物质层5b2的密度也优选为 上述范围内。此外，这里所说的密度是通过测量负极活性物质层的厚度和面积而算出体积，再由该体积和质量所算出的值。即，这里所说的密度是指将负极活性物质层内的与外部空气连通的开孔和未与外部空气连通而孤立的闭孔的所有空孔都算入到体积内时的密度、即所谓松密度(也称为体积密度)。第2涂布部5c的每单位面积的质量Wl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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森岛秀明，小林隆史，中畑政臣，森和彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：
国别省市：