[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池，具体而言，涉及正极和负极的合剂层的改良。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池能够以高电压得到高的能量密度和容量，所以期待作为各种机器的电源。特别是，在可移动设备、混合动力电动汽车、电动汽车等的驱动用电源等用途中，为了使运转时间、行驶距离进一步提高，进一步高容量化的需求变得强烈。

因此，一直以来，进行了用于提高非水电解质二次电池的能量密度的研究。

例如，专利文献1公开有体积能量密度为300Wh/L左右的非水电解质二次电池中，从循环特性和安全性的观点出发，相对于正极、负极和隔离体的总孔体积，将非水电解液的占有体积控制在120～140%。需要说明的是，体积能量密度是指用电池盒尺寸标准化的单位体积的电池的能量密度。

另外，专利文献2中，将碳酸亚乙酯（EC）或碳酸亚丙酯（PC）与碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸二甲酯（DMC）组合作为锂离子二次电池的非水电解质所含的非水溶剂。专利文献2公开有，通过这样的溶剂的组合，降低非水电解液的粘度而改善对隔离体的渗透性，得到充分的放电容量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-196094号公报

专利文献2：日本特开平10-261395号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1中，体积能量密度为300Wh/L左右，但在驱动用电源等用途中，进一步寻求高容量例如，650Wh/L以上的体积能量密度。为了实现这样的高容量的电池，增加有组于充放电的活性物质量是有效的。因此可以考虑，使用将正极和负极之间夹设隔离体并卷绕而成的电极组、进一步提高正极和负极的合剂层中的活性物质密度的方法等。但是，如果提高正极或负极的合剂层的活性物质密度，则合剂层的孔隙率降低，所以非水电解质变得难以浸透至合剂层中。如果非水电解质的渗透性低，则难以得到高的放电特性。

另一方面，如专利文献2，认为如果降低非水电解质的粘度，则不仅是非水电解质向隔离体的渗透性，非水电解质向合剂层的渗透性也能够一定程度提高。

但是，体积能量密度为650Wh/L以上的非水电解质二次电池中，需要填充很多的活性物质，所以电池内的剩余空间（空电池盒内部的空间体积减去电极组的实际体积后的空间体积）减少。因此，电池内能够收容的非水电解质的量自身变少。

如果电池内能够收容的非水电解质的量变少，则能够参与电池反应的非水电解质的量变少。另外，如果非水电解质的量少，则正极和负极中，非水电解质的渗透性的差容易变得显著。因此可以认为，非水电解质在渗透性高的一者的电极中偏在，而在另一电极中的非水电解质的量变得不充分。因此，只是降低非水电解质的粘度难以抑制非水电解质的偏在化。所以，不能充分地获得容量，就不能抑制重复充放电时的容量维持率的降低。

用于解决问题的方案

本发明的目的在于提供即使高容量其循环寿命也提高的非水电解质二次电池。

本发明的一实施方式涉及非水电解质二次电池，其具备：由正极、负极、夹设于正极和负极之间的隔离体卷绕而成的电极组、和非水电解质，体积能量密度为650Wh/L以上，正极包含正极集电体、和附着于正极集电体的表面的正极合剂层，负极包含负极集电体、和附着于负极集电体的表面的负极合剂层，正极合剂层的孔隙率P_p为22%以下，负极合剂层的孔隙率P_n为25%以下，非水电解质的体积V_E相对于正极合剂层的孔体积、负极合剂层的孔体积和隔离体的孔体积的总计V_T的比率V_E/V_T为1以上且1.5以下，正极相对于非水电解质的接触角CA_p与负极相对于非水电解质的接触角CA_n的差为23°以下。

发明的效果

本发明能够提供非水电解质二次电池，即使由于高容量化而电池内所能够收容的非水电解质的量少的情况下，也能够抑制非水电解质的偏在化，循环寿命提高。

本发明的新的特征记载于权利要求中，参照附图通过以下的详细说明以更好地理解本发明的构成和内容两方面，以及本发明的其他的目的和特征。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的非水电解质二次电池的垂直剖面图。