非水电解质二次电池的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002] 现在，面向移动电话等移动设备而利用的、W裡离子二次电池为代表的非水电解 质二次电池正在被商品化。非水电解质二次电池通常具有如下结构：将正极活性物质等涂 布于集电体而成的正极、与将负极活性物质等涂布于集电体而成的负极夹着电解质层而被 连接，所述电解质层是在隔膜中保持非水电解液或非水电解质凝胶而形成的。而且，通过裡 离子等离子向电极活性物质中吸藏/释放，从而发生电池的充放电反应。
[0003] 但是，近年来，为了应对全球变暖，要求降低二氧化碳量。因此，环境负荷少的非水 电解质二次电池不仅用于移动设备等，也逐渐用于混合动力汽车（肥V)、电动汽车巧V)和 燃料电池汽车等电动车辆的电源装置。
[0004] 作为非水电解质二次电池中使用的正极活性物质，已知有裡儘复合氧化物 化iMn2〇4)。已知LiMn2〇4具有尖晶石结构，在与入-MnO 2的组成间作为4Y级的正极材料发 挥功能。尖晶石结构的裡儘复合氧化物具有与LiCo化等所具有那样的层状结构不同的= 维的主结构，因此理论容量基本都可W使用，可期待循环特性优异。另外，还具有与含有作 为稀有金属的钻的LiCo〇2等相比较廉价运样的优点。
[0005] 此外，对于W面向电动车辆的应用为目的的非水电解质二次电池，除了原本就要 求容量大之外，还要求高功率特性等各种特性优异。而且，为了应对运种要求，提出了组合 使用2种W上正极活性物质来谋求电池特性的改善的多种技术。例如日本特开2011-18547 号公报中，作为能得到稳定的功率特性、且能防止过放电和过充电中至少任一者的技术，公 开了组合使用作为正极活性物质的主成分的进行2相共存型充放电的第一正极活性物质 (LiMnP〇4)和作为副成分的进行2相共存型充放电的第二正极活性物质化iFeP〇4)。
[0006] 此处，电动汽车等电动车辆通常具备显示所搭载的二次电池的剩余量、剩余的续 航距离并将运些信息提供给驾驶员的功能。由此，驾驶员可W根据所显示的电池剩余量、续 航距离的信息来研究继续行驶至目的地的可能性、充电的必要性，根据需要可W采取W重 视续航距离的模式行驶或驶向充电站等对策。
[0007] 进行该电池剩余量的显示时，实时地检测电池的电池单元电压的值。接着， 将检测到的电池单元电压的值对照于将电池单元电压相对于放电深度值OD ;DepthOf Discharge[%])标绘而成的放电曲线（预先求出），求出对应的DOD的值。然后，根据所得 结果，可WW电池剩余量=(IOO-DOD)[%]的形式算出电池剩余量。
【发明内容】
[0008] 通过如上所述的方法显示的电池剩余量的可靠性依赖于检测的电池单元电压的 可靠性。对于电动车辆用二次电池，也有时负荷变动大而临时需要高功率下的放电（短时 间内流通大电流），发挥运种高功率时，发生电池单元电压临时降低的现象。运种电池单元 电压的临时降低随着时间的经过而缓和，向降低前的值恢复，但是在如上所述实时检测电 池单元电压并进行电池剩余量的显示时成为问题。目P，基于伴随高功率（大电流）的发挥 而临时降低的电池单元电压算出电池剩余量时，会算出比现实的电池剩余量低的值。而且， 尖晶石系裡儘复合氧化物的放电曲线中，在车载用电池的通常的使用范围即D0D20~80% 的范围内，存在伴随放电深度推进而电压降低平缓的平台区域。因此，判明了在使用尖晶石 系裡儘复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池中，存在由电池单元电压的临 时降低引起的剩余量显示的误差大幅变明显的问题。
[0009] 本发明人等反复进行深入研究。其结果，发现通过在包含尖晶石系裡儘复合氧化 物和裡儀系复合氧化物的正极活性物质中将前述裡儀系复合氧化物的混合比率设为特定 的范围，能解决上述问题，从而完成了本发明。
[0010] 目P，根据本发明的一个方案，提供一种非水电解质二次电池，其具有发电元件，所 述发电元件具有：正极，在正极集电体的表面形成有包含正极活性物质的正极活性物质层； 负极，在负极集电体的表面形成有包含负极活性物质的负极活性物质层；W及隔膜，所述非 水电解质二次电池的内阻为IOmQ/AhW下（S0C50% )。而且，该非水电解质二次电池具有 如下特征：正极活性物质包含尖晶石系裡儘复合氧化物和裡儀系复合氧化物，且相对于尖 晶石系儘正极活性物质和裡儀系复合氧化物的总和100重量％，前述裡儀系复合氧化物的 混合比率为50~70重量％。
【附图说明】
[0011] 图1为示出作为非水电解质二次电池的一个实施方式的、扁平型（层叠型）的非 双极型的非水电解质裡离子二次电池的基本结构的截面示意图。
[001引图2 :图2的（A)为示出尖晶石系裡儘复合氧化物的放电曲线的图表。图2的度） 为示出裡儀系复合氧化物化1化。.5]?11。.3(：〇。.2〇2)的放电曲线的图表。图2的（〇为示出将尖 晶石系裡儘复合氧化物与LiNi。.sMn。.3C0。. 2〇2W相同重量混合而成的正极活性物质的放电曲 线的图表。
[0013] 图3为表示作为非水电解质二次电池的代表性的实施方式的扁平的裡离子二次 电池的外观的立体图。
【具体实施方式】
[0014] 根据本发明的一个方案，提供一种非水电解质二次电池，其具有发电元件，所述发 电元件包含：正极，在正极集电体的表面形成有包含正极活性物质的正极活性物质层；负 极，在负极集电体的表面形成有包含负极活性物质的负极活性物质层；W及隔膜，前述正极 活性物质包含尖晶石系裡儘复合氧化物和裡儀系复合氧化物，且相对于尖晶石系儘正极活 性物质和裡儀系复合氧化物的总和100重量％，前述裡儀系复合氧化物的混合比率为50~ 70重量％，所述非水电解质二次电池的内阻为lOmQ/AhW下（S0C50% )。根据本发明的非 水电解质二次电池，通过规定量的裡儀系复合氧化物的混合，能够增大尖晶石系裡儘复合 氧化物的放电曲线的D0D20~80%的范围的平台区域的斜率的绝对值。其结果，使用尖晶 石系裡儘复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池中，即使在电池的使用时由 于高功率的负荷等而产生电池单元电压的临时降低时，也能够减少剩余量显示的误差。
[0015] W下，一边参照附图，一边说明本发明的实施方式。需要说明的是，【附图说明】中对 同一要素标记同一符号，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比率为了方便说明而被夸张， 有时与实际的比率不同。
[0016][非水电解质二次电池]
[0017] 图1为示意性地表示作为本发明的电池的一个实施方式的层叠型电池的概要的 截面示意图。需要说明的是，本说明书中，举出图1中示出的扁平型（层叠型）的非双极型 的裡离子二次电池作为例子进行详细说明，但本发明的保护范围不仅限于运种方式。
[001引首先，关于本发明的非水电解质二次电池的整体结构，使用附图进行说明。
[0019][电池的整体结构]
[0020] 图1是示意性表示扁平型（层叠型）的非双极型的非水电解质裡离子二次电池 (W下也简称为"层叠型电池"）的基本结构的截面示意图。如图1所示，本实施方式的层 叠型电池10具有实际上进行充放电反应的大致矩形的发电元件21被密封在作为外壳体的 电池外壳材料29的内部的结构。此处，发电元件21具有将正极、隔膜17和负极层叠而成 的结构。需要说明的是，隔膜17内置有非水电解质（例如液体电解质）。正极具有在正极 集电体12的两面配置有正极活性物质层15的结构。负极具有在负极集电体11的两面配 置有负极活性物质层13的结构。具体而言，使1个正极活性物质层15和与其相邻的负极 活性物质层13夹着隔膜17相对，依次层叠有负极、电解质层和正极。由此，相邻的正极、电 解质层和负极构成1个单电池层19。因此，也可W说图1中示出的层叠型电池10具有通过 层叠多个单电池层19而电并联的结构。
[0021] 需要说明的是，位于发电元件21的两最外层的最外层正极集电体上，均仅在单面 配置有负极活性物质层13,但也可W在两面设置活性物质层。即，不仅可W制成仅在单面设 有活性物质层的最外层专用的集电体，也可W将在两面具有活性物质层的集电体直接作为 最外层的集电体使用。另外，也可W通过使正极和负极的配置与图1颠倒，从而使最外层正 极集电体位于发电元件21的两最外层，使该最外层正极集电体的单面配置有正极活性物 质层。
[0022] 正极集电体12和负极集电体11具有下述结构：分别安装有与各电极（正极和负 极）导通的正极集电板（片）27和负极集电板（片）25,使其夹在电池外壳材料29的端部， 并导出到电池外壳材料29的外部。正极集电板27和负极集电板25分别可W根据需要介 由正极引线和负极引线（未图示）通过超声波焊接、电阻焊接等被安装于各电极的正极集 电体12和负极集电体11。
[0023]需要说明的是，图1中示出了扁平型（层叠型）的非双极型的层叠型电池，但也可W为包含双极型电极的双极型电池，所述双极型电极具有电结合在集电体的一个面上的正 极活性物质层和电结合在集电体的相反侧的面上的负极活性物质层。运种情况下，一个集 电体兼任正极集电体和负极集电体。
[0024]W下，针对构成作为本发明的一个实施方式的非水电解质裡离子二次电池的各构 件进行说明。
[002引[正极]
[0026] 正极具有正极集电体和形成于前述正极集电体的表面的正极活性物质层。
[0027](正极集电体）
[002引对构成正极集电体的材料没有特别限制，可W适宜地使用金属。具体而言，作为金 属，可W举出侣、儀、铁、不诱钢、铁、铜、W及合金等。除此之外，可W优选使用儀和侣的包层 材料、铜和侣的包层材料、或运些金属的组合的锻层材料等。另外，可W为在金属表面覆盖 侣而形成的锥。其中，从电子电导率、电池工作电位的观点出发，优选侣、不诱钢、铜。
[0029] 集电体的尺寸根据电池的使用用途而确定。例如，若用于要求高能量密度的大型 的电池，则可W使用面积大的集电体。对于集电体的厚度没有特别限制。集电体的厚度通 常为1~IOOym左右。
[0030](正极活性物质层）
[0031] 正极活性物质层包含正极活性物质。本方式中，正极活性物质必须包含尖晶石系 裡儘复合氧化物和裡儀系复合氧化物。需要说明的是，尖晶石系裡儘复合氧化物和裡儀系 复合氧化物的总量在正极活性物质层中所含的正极活性物质的总量100重量％中所占的 比率优选为50重量％ ^上、更优选为70重量％ ^上、进一步优选为85重量％ ^上、更进一 步优选为90重量％ ^上、特别优选为95重量％ ^上、最优选为100重量％。
[0032] 正极活性物质的平均粒径没有特别限制，从高功率化的观点出发，W二次粒径计 优选为6~11Jim、更优选为7~10Jim。另外，一次颗粒的平均粒径为0. 4~0. 65ym、更 优选为0. 45~0. 55ym。需要说明的是，本说明书中的"粒径"是指颗粒的轮廓线上的任 意2点间的距离中最大的距离L。另外，作为"平均粒径"的值，采用使用扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜（TEM)等观察手段W几个~几十个视野中观察到的颗粒的粒径的 平均值的形式而算出的值。
[0033] ?尖晶石系裡儘复合氧化物
[0034] 尖晶石系裡儘复合氧化物代表性地为具有LiMri2〇4的组成、具有尖晶石结构的、 必须含有裡和儘的复合氧化物，关于其具体的结构、制造方法，可W适当参照日本特开 2000-77071号公报等现有公知的知识。
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