CN110249459B - 二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备。二次电池具备正极及负极以及电解液,该负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂。多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下。多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下。多个第一负极活性物质粒子的重量相对于多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下。第一负极粘合剂包含苯乙烯‑丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方。
Description
技术领域
本技术涉及一种包含负极活性物质及负极粘合剂的二次电池用负极、使用该二次电池用负极的二次电池以及使用该二次电池的电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备。
背景技术
便携式电话机及便携式信息终端设备(PDA)等各种电子设备得到了广泛普及,期待这些电子设备的小型化、轻量化及长寿命化。与此相伴,作为电源,正在开发电池、特别是小型、轻量且能够获得高能量密度的二次电池。
作为二次电池,不限制于上述电子设备,还探讨了对于其它用途的应用。可拆装地搭载于电子设备等的电池包、电动汽车等电动车辆、家用电源服务器等蓄电系统、电钻等电动工具是其它用途的一个例子。
该二次电池在具备正极及负极的同时还具备电解液,该负极包含负极活性物质及负极粘合剂。负极的构成会对电池特性产生较大的影响,因此,关于该负极的构成,进行了各种探讨。
具体而言,为了改善隔膜和电极的紧贴性,使用了两种以上材料作为负极粘合剂(例如,参见专利文献1。)。另外,为了提高循环特性等,使用彼此的物性等不同的两种碳材料作为负极活性物质(例如,参见专利文献2。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-171838号公报
专利文献2:日本特开2010-251314号公报。
发明内容
上述电子设备等逐渐实现了高性能化及多功能化。随之,电子设备等的使用频率增加,且这些电子设备等的使用环境扩大。由此,关于二次电池的电池特性,仍然具有改善的空间。
因此,期待提供一种能够获得优异的电池特性的二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备。
本技术的一种实施方式的二次电池用负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂。多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下。多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下。多个第一负极活性物质粒子的重量相对于多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下。第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方。
本技术的一种实施方式的二次电池在具备正极及负极的同时还具备电解液,该负极具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池用负极相同的构成。
本技术的一种实施方式的电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备的每个具备二次电池,该二次电池具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池相同的构成。
在此,“R值”通过使用拉曼光谱法分析多个第一负极活性物质粒子或多个第二负极活性物质粒子来测定。该R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。换而言之,R值为D带宽相对于G带宽的强度比。其中,用于拉曼光谱法的激光采用氩激光(波长=514.5nm)。
根据本技术的一种实施方式的二次电池用负极或二次电池,负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,关于该多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂各自的材质、物性、尺寸及混合比,它们满足了上述条件,因此,能够获得优异的电池特性。另外,在本技术的一种实施方式的电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具或电子设备中,也能够获得相同的效果。
需要说明的是,在此所记载的效果不一定受限,也可以为本技术中所记载的任意的效果。
附图说明
图1为示出本技术的一种实施方式的二次电池用负极的构成的剖视图;
图2为示出本技术的一种实施方式的二次电池(圆筒型)的构成的剖视图;
图3为示出图2所示的卷绕电极体中的一部分的构成的剖视图;
图4为示出本技术的一种实施方式的其它二次电池(层压膜型)的构成的立体图;
图5为沿图4所示的V-V线的卷绕电极体的剖视图;
图6为示出二次电池的应用例(电池包:单电池)的构成的立体图;
图7为示出图6所示的电池包的构成的方框图;
图8为示出二次电池的应用例(电池包:组合电池)的构成的方框图;
图9为示出二次电池的应用例(电动车辆)的构成的方框图;
图10为示出二次电池的应用例(蓄电系统)的构成的方框图;
图11为示出二次电池的应用例(电动工具)的构成的方框图。
具体实施方式
下面,参考附图对本技术的一种实施方式进行详细地说明。需要说明的是,说明顺序如下所述。
1.二次电池用负极
1-1.构成
1-2.制造方法
1-3.作用及效果
2.二次电池
2-1.锂离子二次电池(圆筒型)
2-2.锂离子二次电池(层压膜型)
3.二次电池的用途
3-1.电池包(单电池)
3-2.电池包(组合电池)
3-3.电动车辆
3-4.蓄电系统
3-5.电动工具
<1.二次电池用负极>
首先,对本技术的一种实施方式的二次电池用负极进行说明。
本技术的一种实施方式的二次电池用负极(下面,简称为“负极”。)用于例如二次电池等电化学器件。应用负极的二次电池的种类没有特别限定,例如,通过吸藏及释放电极反应物质来获得电池容量的二次电池等。
电极反应物质是指与使用负极的电极反应相关的物质,该电极反应物质在负极中被吸藏及释放。关于二次电池的种类,具体举例而言,使用锂(或锂离子)作为电极反应物质的二次电池即为所谓的锂离子二次电池。
<1-1.构成>
负极具有下面所说明的构成。
[整体构成]
图1示出了负极的剖面构成。例如,如图1所示,该负极包括负极集电体1和设于该负极集电体1上的负极活性物质层2。
需要说明的是,负极活性物质层2可以设于负极集电体1的单面,也可以设于负极集电体1的双面。图1中示出了例如负极活性物质层2设于负极集电体1的双面的情况。
[负极集电体]
负极集电体1包含例如导电性材料中的任意一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限定,例如,铜、铝、镍及不锈钢等金属材料。该金属材料不限定于金属单质,也可以为合金。需要说明的是,负极集电体1可以为单层,也可以为多层。
优选地,对负极集电体1的表面进行了粗糙化。这是因为,通过所谓的锚定效应使负极活性物质层2对于负极集电体1的紧贴性提高。在该情况下,至少在与负极活性物质层2相对的区域内,使负极集电体1的表面粗糙化即可。粗糙化的方法为例如利用电解处理来形成微粒的方法等。在电解处理中,在电解槽中通过电解法在负极集电体1的表面形成微粒,因此,在该负极集电体1的表面设置凹凸。通过电解法制作的铜箔通常称为电解铜箔。
[负极活性物质层]
负极活性物质层2包含两种负极活性物质和两种负极粘合剂。其中,负极活性物质层2可以进一步包含负极导电剂等其它材料中的任意一种或两种以上。
具体而言,负极活性物质层2包含多个粒子状的负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子)和多个粒子状的负极活性物质(多个第二负极活性物质粒子)作为上述两种负极活性物质。
另外,负极活性物质层2包含第一负极粘合剂及第二负极粘合剂作为上述两种负极粘合剂。
(多个第一负极活性物质粒子)
如上所述,由于多个第一负极活性物质粒子为多个粒子状的负极活性物质,因此,它被分散在负极活性物质层2中。
上述“粒子(或粒子状)”表示多个第一负极活性物质粒子的每个为相互物理分离的粒状。即,如使用电子显微镜等显微镜观察包含多个第一负极活性物质粒子的负极活性物质层2的剖面,则在观察结果(显微镜照片)中,看到该多个第一负极活性物质粒子的每个为粒状的物体。
其中,第一负极活性物质粒子的形状没有特别限定。即,多个第一负极活性物质粒子各自的形状可以为球状,也可以为大致球状,还可以为其它形状。当然,多个第一负极活性物质粒子各自的形状可以为相互相同的形状,也可以为相互不同的形状。另外,也可以为相互不同的两种形状并存。
第一负极活性物质粒子含有包含碳作为构成元素的材料中的任意一种或两种以上作为能够吸藏及释放电极反应物质的负极材料。下面,将包含碳作为构成元素的材料称为“碳系材料”。
第一负极活性物质粒子之所以包含碳系材料是因为,吸藏及释放电极反应物质时,碳系材料的结晶结构很难产生变化,因此,能够稳定地获得较高的能量密度。另外还因为,由于碳系材料也可以作为负极导电剂起作用,因此,将使负极活性物质层2的导电性提高。
碳系材料为例如易石墨化碳、难石墨化碳及石墨等碳材料。其中,优选地,关于难石墨化碳的(002)面的面间隔为0.37nm以上,且关于石墨的(002)面的面间隔为0.34nm以下。更具体而言,碳材料为例如热分解碳类、焦炭类、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧成体、活性炭及碳黑类等。该焦炭类包含沥青焦、针状焦及石油焦等。有机高分子化合物烧成体为在适当的温度下烧成(碳化)而得到的高分子化合物,该高分子化合物为例如酚醛树脂及呋喃树脂等。此外,碳材料可以为在约1000℃以下的温度下进行热处理而得到的低结晶性碳,也可以为无定形碳。需要说明的是,碳材料的形状可以为纤维状、球状、粒状及鳞片状中的任意一种。
多个第一负极活性物质粒子具有规定的物性及尺寸。具体而言,多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35~0.45。另外,多个第一负极活性物质粒子的平均粒径(中位直径D50)为5μm~14.5μm。
如上所述,R值通过使用拉曼光谱法分析多个第一负极活性物质粒子来测定。该R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。换而言之,R值为D带宽相对于G带宽的强度比。其中,用于拉曼光谱法的激光采用氩激光(波长=514.5nm)。
中位直径D50例如能够使用粒度分布仪来测定。该粒度分布仪为例如株式会社堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测定仪LA-960等。
另外,多个第一负极活性物质粒子具有规定的混合比。具体而言,多个第一负极活性物质粒子的重量相对于多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%~50重量%。该比率由比率(重量%)=(多个第一负极活性物质粒子的重量/多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和)×100算出。
(多个第二负极活性物质粒子)
如上所述,多个第二负极活性物质粒子为多个粒子状的负极活性物质,因此,与多个第一负极活性物质粒子相同地,它也分散在负极活性物质层2中。需要说明的是,关于“粒子(或粒子状)”的定义如下所述。
与第一负极活性物质粒子相同地,第二负极活性物质粒子包含碳系材料中的任意一种或两种以上作为能够吸藏及释放电极反应物质的负极材料。第二负极活性物质粒子包含碳系材料的理由与第一负极活性物质粒子包含碳系材料的理由相同。需要说明的是,关于碳系材料的详细内容如上所述。其中,第二负极活性物质粒子中所含的碳系材料的种类例如可以与第一负极活性物质粒子中所含的碳系材料的种类相同,也可以与第一负极活性物质粒子中所含的碳系材料的种类不同。
多个第二负极活性物质粒子具有规定的物性及尺寸。具体而言,多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1~0.25。除通过分析多个第二负极活性物质粒子进行测定以外,在此所说明的R值的定义如上所述。另外,多个第二负极活性物质粒子的平均粒径(中位直径D50)为15μm~25μm。关于R值的测定步骤及中位直径D50的测定方法各自的详细内容如上所述。需要说明的是,多个第二负极活性物质粒子具有规定的混合比。具体而言,由上述多个第一负极活性物质粒子的混合比可以明确,多个第二负极活性物质粒子的重量相对于多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为50重量%~90重量%。该比率由比率(重量%)=(多个第二负极活性物质粒子的重量/多个第一负极活性物质粒子的重量和多个第二负极活性物质粒子的重量的总和)×100算出。
在此,上述两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)的石墨取向性没有特别限定。
该石墨取向性是指通过X射线衍射法测得的由两种负极活性物质的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由两种负极活性物质的(110)面产生的峰积分强度P1的比P(=P2/P1)。其中,由(110)面产生的峰的位置2θ为76.3°,且由(002)面产生的峰的位置采用26.5°。
其中,优选地,比P为36~42。这是因为,由于两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)的石墨取向性较佳,因此,负极容易吸藏及释放电极反应物质。
需要说明的是,关于二次电池中所使用的负极(两种负极活性物质),用于确定上述材质、R值、中位直径D50(μm)及混合比(重量%)的每个的步骤例如如下所述。
首先,通过拆开完全放电状态的二次电池而回收负极之后,从负极活性物质层2上剥离负极集电体1。接下来,将负极活性物质层2加入溶剂之后,通过搅拌该溶剂使第一负极粘合剂及第二负极粘合剂等溶解。由此,回收两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)。需要说明的是,溶剂的种类没有特别限定,例如,纯水及N-甲基-2-吡咯烷酮等中的任意一种或两种以上。接下来,利用使用离心分离机等的悬浮沉淀法分离两种负极活性物质。在该悬浮沉淀法中,使两种负极活性物质分散在水等溶剂中之后,边使用离心分离机处理两种负极活性物质,边选择性地收集悬浮的轻量负极活性物质,从而根据粒度来分离两种负极活性物质。在该情况下,在使用离心分离机时,变更转速及放置时间等处理条件。另外,通过使用动态光散射法(DLS:Dynamic light scattering)等测定负极活性物质的粒度来确定两种负极活性物质的配比。由此,回收多个第一负极活性物质粒子,且回收多个第二负极活性物质粒子。
最后,使用各种分析法及各种分析装置,分别分析多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子。
第一,通过使用拉曼光谱法等分析多个第一负极活性物质粒子,确定该多个第一负极活性物质粒子是否包含碳系材料,且通过使用拉曼光谱法等分析多个第二负极活性物质粒子,确定该多个第二负极活性物质粒子是否包含碳系材料。特别是,能够通过使用拉曼光谱法来鉴定石墨。
第二,通过使用拉曼光谱法分析多个第一负极活性物质粒子,求得R值,且通过使用粒度分布仪分析多个第一负极活性物质粒子,求得中位直径D50。
第三,通过使用拉曼光谱法分析多个第二负极活性物质粒子,求得R值,且通过使用粒度分布仪分析多个第二负极活性物质粒子,求得中位直径D50。
第四,通过分别测定多个第一负极活性物质粒子的重量及多个第二负极活性物质粒子的重量,求得混合比。
(第一负极粘合剂)
第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的一方或双方。即,第一负极粘合剂可以仅包含苯乙烯-丁二烯橡胶,也可以仅包含苯乙烯-丁二烯橡胶的衍生物,还可以包含双方。其中,苯乙烯-丁二烯橡胶的衍生物的种类可以仅为一种,也可以为两种以上。
苯乙烯-丁二烯橡胶的衍生物为在苯乙烯-丁二烯橡胶中导入一种或两种以上基团(衍生基团)而成的化合物。关于该衍生基团的种类、数量及导入场所等,只要不会对苯乙烯-丁二烯橡胶本质上所具有的物性等产生较大的影响,则没有特别限制。具体而言,衍生基团例如可以为饱和烃基,也可以为不饱和烃基,还可以为在包含碳及氢的同时还包含氧、氮及硫等非碳元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的基团,还可以为除此以外的基团。
(第二负极粘合剂)
第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的一方或双方。即,第二负极粘合剂可以仅包含聚偏二氟乙烯,也可以仅包含聚偏二氟乙烯的衍生物,还可以包含双方。其中,聚偏二氟乙烯的衍生物的种类可以仅为一种,也可以为两种以上。
除代替苯乙烯-丁二烯橡胶向聚偏二氟乙烯中导入一种或两种以上衍生基团以外,关于聚偏二氟乙烯的衍生物的详细内容与关于上述苯乙烯-丁二烯橡胶的衍生物的详细内容相同。
需要说明的是,关于二次电池所使用的负极(两种负极粘合剂),用于确定上述材质的步骤例如如下所述。
首先,通过拆开完全放电状态的二次电池而回收负极之后,从负极活性物质层2上剥离负极集电体1。之后,通过使用红外光谱法等分析负极活性物质层2的表面,确定该负极活性物质层2中所含的两种负极粘合剂(第一负极粘合剂及第二负极粘合剂)的种类(材质)。
在此,负极包含两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)及两种负极粘合剂(第一负极粘合剂及第二负极粘合剂),且关于它们的材质、物性、尺寸及混合比,满足了上述条件,这是因为,由于下面将要说明的理由,能够获得较高的能量密度,且负极显著容易吸藏及释放电极反应物质。
详细而言,第一,具有相对较高的R值且具有相对较小的中位直径D50的多个第一负极活性物质粒子本质上具有容易吸藏及释放电极反应物质的性质。由此,包含多个第一负极活性物质粒子的负极容易吸藏及释放电极反应物质。而且,在制造后述负极时(压缩成型时),多个第一负极活性物质粒子具有不易崩溃的性质。由此,在多个第一负极活性物质粒子中,碳系材料的取向性被抑制,因此,负极更容易吸藏及释放电极反应物质,且容易在多个第一负极活性物质粒子之间形成间隙,从而电解液容易含浸于负极。
第二,在具有相对较低的R值且具有相对较大的中位直径D50的多个第二负极活性物质粒子中,碳系材料的结晶性增高。由此,负极的能量密度提高。另一方面,在制造上述负极时,多个第二负极活性物质粒子具有容易崩溃的性质。由此,不易抑制碳系材料的取向性,因此,负极不易吸藏及释放电极反应物质,且不易在多个第一负极活性物质粒子之间形成间隙,从而电解液不易含浸于负极。
第三,通过并用第一负极粘合剂(苯乙烯-丁二烯橡胶)和第二负极粘合剂(聚偏二氟乙烯),在多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子各自中,特异性地抑制碳系材料的取向性,因此,负极更容易吸藏及释放电极反应物质。这是因为,将以均匀地覆盖碳系材料的表面的方式形成分别由苯乙烯丁二烯及聚偏二氟乙烯产生的覆膜。由此,多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子各自的机械强度提高,且制造上述负极时,多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子的每种不易崩溃。需要说明的是,即使在使用第一负极粘合剂(苯乙烯-丁二烯橡胶的衍生物)及第二负极粘合剂(聚偏二氟乙烯的衍生物)的情况下,也同样能够获得在此所说明的优点。
由此可见,通过组合上述多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂而得到的协同作用,改善碳系材料的取向性,且使电解液容易含浸于负极。从而,能够获得较高的能量密度,且负极显著容易吸藏及释放电极反应物质。在该情况下,特别是,通过增加多个第二负极活性物质粒子的混合比,使用负极的二次电池的电池容量得以提高。
(其它负极活性物质)
需要说明的是,负极活性物质层2在包含上述两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)的同时还可以包含其它负极活性物质中的任意一种或两种以上。
其它负极活性物质为例如包含金属元素及半金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料。这是因为,能够获得较高的能量密度。下面,将包含金属元素及半金属元素中的一种或两种以上作为构成元素的材料称为“金属系材料”。
金属系材料可以为单质、合金及化合物中的任意一种,也可以为这些之中的两种以上,还可以为至少一部分具有这些之中的一种或两种以上的相的材料。其中,除由两种以上金属元素构成的材料以外,合金中也包括包含一种以上金属元素和一种以上半金属元素的材料。另外,合金还可以包含非金属元素。该金属系材料的组织为例如固溶体、共晶(共融混合物)、金属间化合物及这些之中的两种以上的共存物等。
上述金属元素及半金属元素为例如能够与电极反应物质形成合金的金属元素及半金属元素中的任意一种或两种以上。具体而言,例如,镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌、铪(Hf)、锆、钇(Y)、钯(Pd)及铂(Pt)等。
其中,优选硅及锡中的一方或双方。这是因为,它们吸藏及释放电极反应物质的能力优异,因此能够得到显著较高的能量密度。
包含硅及锡中的一方或双方作为构成元素的材料可以为硅的单质、合金及化合物中的任意一种,也可以为锡的单质、合金及化合物中的任意一种,还可以为这些之中的两种以上,还可以为至少一部分具有这些之中的一种或两种以上的相的材料。这里所说明的单质仅表示一般意义上的单质(可以包含微量的杂质),不一定表示100%纯度。
作为除硅以外的构成元素,硅的合金例如还包含锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任意一种或两种以上。作为除硅以外的构成元素,硅的化合物还包含例如碳及氧等中的任意一种或两种以上。需要说明的是,作为除硅以外的构成元素,硅的化合物例如还可以包含关于硅的合金所说明的一系列元素中的任意一种或两种以上。
硅的合金及硅的化合物的具体例分别为SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0<v≤2)、及LiSiO等。需要说明的是,SiOv中的v也可以为0.2<v<1.4。
锡的合金还包含例如硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任意一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。锡的化合物还包含例如碳及氧等中的任意一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。需要说明的是,锡的化合物还可以包含例如关于锡的合金所说明的一系列元素中的任意一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。
锡的合金及锡的化合物的具体例为SnOw(0<w≤2)、SnSiO3、LiSnO及Mg2Sn等。
特别是,优选地,包含锡作为构成元素的材料为例如包含作为第一构成元素的锡、以及第二构成元素及第三构成元素的材料(含Sn材料)。第二构成元素包含例如钴、铁、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、镓、锆、铌、钼、银、铟、铯(Ce)、铪(Hf)、钽、钨、铋及硅等中的任意一种或两种以上。第三构成元素包含例如硼、碳、铝及磷等中的任意一种或两种以上。
其中,优选地,含Sn材料为包含锡、钴及碳作为构成元素的材料(含SnCoC材料)。在该含SnCoC材料中,例如,碳的含量为9.9质量%~29.7质量%,锡及钴的含量的比率(Co/(Sn+Co))为20质量%~70质量%。这是因为,能够获得加高的能量密度。
含SnCoC材料具有包含锡、钴及碳的相,优选地,该相为低结晶性或无定形。由于该相为能够与电极反应物质进行反应的反应相,因此,由于该反应相的存在,能够获得优异的特性。优选地,在以CuKα射线作为特定X射线且将扫描速度设为1°/min的情况下,该反应相的通过X射线衍射而得到的衍射峰的半峰宽(衍射角2θ)为1°以上。这是因为,更加顺利地吸藏及释放电极反应物质,且与电解液的反应性降低。需要说明的是,有时除低结晶性或无定形的相以外,含SnCoC的材料还含有包含各构成元素的单质或一部分的相。
如果将与电极反应物质进行电化学反应前后的X射线衍射图进行比较,则能够容易地判断通过X射线衍射得到的衍射峰是否与能够和电极反应物质进行反应的反应相相对应。例如,如果在与电极反应物质进行电化学反应前后,衍射峰的位置产生变化,则该衍射峰与能够和电极反应物质进行反应的反应相相对应。在该情况下,例如,在2θ=20°~50°之间可以看到低结晶性或无定形的反应相的衍射峰。这样的反应相包含例如上述的各构成元素,考虑主要是因碳的存在而产生低结晶化或无定形化的元素。
优选地,在含SnCoC的材料中,作为构成元素的碳中的至少一部分与作为其它构成元素的金属元素或半金属元素相键合。这是因为,会抑制锡等的凝聚或结晶化。关于元素的键合状态,例如,能够使用X射线光电子能谱法(XPS)来确认。在市售的装置中,例如,使用Al-Kα射线或Mg-Kα射线等作为软X射线。在碳中的至少一部分与金属元素或半金属元素等相键合的情况下,碳的1s轨道(C1s)的合成波的峰出现在低于284.5eV的区域。需要说明的是,以在84.0eV处获得金原子的4f轨道(Au4f)的峰的方式进行了能量校准。此时,通常,由于物质表面存在表面污染碳,因此将该表面污染碳的C1s的峰设为284.8eV,将该峰设为能量标准。XPS测定中,C1s的峰的波形以包含表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的峰的形式获得。因此,例如,通过使用市售的软件进行解析来分离两者的峰。波形解析中,将最低约束能量侧存在的主峰的位置设为能量标准(284.8eV)。
该含SnCoC材料不限定于构成元素仅为锡、钴及碳的材料(SnCoC)。除锡、钴及碳以外,该含SnCoC材料例如还可以包含硅、铁、镍、铬、铟、铌、锗、钛、钼、铝、磷、镓及铋等中的任意一种或两种以上作为构成元素。
除含SnCoC材料之外,也优选包含锡、钴、铁及碳作为构成元素的材料(含SnCoFeC材料)。该含SnCoFeC的材料的组成是任意的。举例而言,在设置铁的含量较少的情况下,碳的含量为9.9质量%~29.7质量%,铁的含量为0.3质量%~5.9质量%,锡及钴的含量的比率(Co/(Sn+Co))为30质量%~70质量%。另外,在设置铁的含量较多的情况下,碳的含量为11.9质量%~29.7质量%,锡、钴及铁的含量的比率((Co+Fe)/(Sn+Co+Fe))为26.4质量%~48.5质量%,钴及铁的含量的比率(Co/(Co+Fe))为9.9质量%~79.5质量%。这是因为,在这样的组成范围中,能够获得较高的能量密度。需要说明的是,含SnCoFeC材料的物性(半峰宽等)与上述含SnCoC材料的物性相同。
此外,负极材料也可以为例如金属氧化物及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。金属氧化物为例如氧化铁、氧化钌及氧化钼等。高分子化合物为例如聚乙炔、聚苯胺及聚吡咯等。
(其它负极粘合剂)
需要说明的是,负极活性物质层2还可以在包含上述两种负极粘合剂(第一负极粘合剂及第二负极粘合剂)的同时包含其它负极粘合剂中的任意一种或两种以上。
其它负极粘合剂为例如合成橡胶及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。其中,上述苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物从在此所说明的合成橡胶中排除,且上述聚偏二氟乙烯及其衍生物从在此所说明的高分子化合物中排除。
合成橡胶为例如氟系橡胶及三元乙丙橡胶等。高分子化合物为例如羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺及聚酰亚胺等。聚甲基丙烯酸酯为例如聚甲基丙烯酸甲酯及聚甲基丙烯酸乙酯等。
(负极导电剂)
负极导电剂包含例如碳材料等中的任意一种或两种以上。该碳材料为例如石墨、碳黑及纤维状碳等,该碳黑为例如乙炔黑及科琴黑等。其中,负极导电剂为具有导电性的材料即可,可以为金属材料及导电性高分子等。
需要说明的是,负极活性物质层2通过例如涂布法、气相法、液相法、熔射法及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上的方法来形成。
涂布法是指例如如下方法:通过有机溶剂等分散或溶解多个粒子状(粉末状)的负极活性物质和负极粘合剂等的混合物,制得溶液之后,将该溶液涂布于负极集电体1。
气相法为例如物理沉积法及化学沉积法等。更具体而言,例如,真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相沉积、化学气相淀积(CVD)法及等离子化学气相沉积法等。
液相法为例如电镀法及化学镀法等。熔射法是指将熔融状态或半熔融状态的负极活性物质喷射于负极集电体1的表面的方法。
烧成法是指例如如下方法:使用涂布法将溶液涂布于负极集电体1之后,在比负极粘合剂等的融点更高的温度下对涂膜进行热处理。该烧成法为例如气氛烧成法、反应烧成法及热压烧成法等。
<1-2.制造方法>
该负极通过例如下面所说明的步骤来制造。
需要说明的是,关于第一负极活性物质粒子、第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂各自的材质等,已经进行了详细说明,因此,下面,将时常省略其的说明。
在制造负极的情况下,首先,将两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)、两种负极粘合剂(第一负极粘合剂及第二负极粘合剂)、及根据需要使用的负极导电剂等混合,从而制得负极合剂。接下来,使负极合剂溶解或分散在溶剂中,从而制得膏状的负极合剂浆料。最后,在负极集电体1的双面上涂布负极合剂浆料之后,使该负极合剂浆料干燥,从而形成负极活性物质层2。之后,根据需要,也可以使用辊压机等对负极活性物质层2进行压缩成型。在该情况下,可以一边加热负极活性物质层2一边压缩成型,也可以反复进行多次该压缩成型。
由此,在负极集电体1上形成负极活性物质层2,从而完成负极。
<1-3.作用及效果>
根据该负极,其包含两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)及两种负极粘合剂(第一负极粘合剂及第二负极粘合剂),关于该两种负极活性物质及两种负极粘合剂各自的材质、物性、尺寸及混合比,它们满足了上述条件。在该情况下,如上所述,能够得到较高的能量密度,且显著容易吸藏及释放电极反应物质,因此,能够获得优异的电池特性。
特别是,如果关于两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)的石墨取向性的比P为36~42以下,则该两种负极活性物质的石墨取向性较佳,因此,能够得到更高的效果。
<2.二次电池>
接着,对使用上述本技术的一种实施方式的负极的二次电池进行说明。
<2-1.锂离子二次电池(圆筒型)>
图2示出了二次电池的剖面构成。图3示出了图2所示的卷绕电极体20中的一部分的剖面构成。
在此所说明的二次电池为例如通过吸藏及释放作为电极反应物质的锂而获得负极22的容量的锂离子二次电池。
[整体构成]
二次电池具有圆筒型的电池结构。例如,如图2所示,该二次电池在空心圆筒形的电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13、及作为电池元件的卷绕电极体20。在卷绕电极体20中,例如,将间隔着隔膜23层叠后的正极21及负极22进行卷绕。该卷绕电极体20中例如含浸有电解液,该电解液为液体状的电解质。
电池罐11具有例如一端部封闭且另一端部开口的中空结构,例如,包含铁、铝及它们的合金等中的任意一种或两种以上。也可以在该电池罐11的表面镀覆镍等。一对绝缘板12、13夹着卷绕电极体20,且相对于该卷绕电极体20的卷绕周面垂直延伸。
在电池罐11的开口端部,间隔着垫圈17铆接有电池盖14、安全阀机构15及热敏电阻元件(PTC元件)16,由此,该电池罐11被密封。其中,可以省略热敏电阻元件16。电池盖14包含例如与电池罐11相同的材料。安全阀机构15及热敏电阻元件16分别设于电池盖14的内侧,该安全阀机构15经由热敏电阻元件16而与电池盖14电连接。在该安全阀机构15中,若内压因内部短路或来自外部的加热等而达到一定以上,则圆盘板15A翻转,因此,电池盖14和卷绕电极体20的电连接被断开。为了防止大电流导致的异常发热,热敏电阻元件16的电阻根据温度的升高而增加。垫圈17包含例如绝缘性材料,可以在该垫圈17的表面涂布沥青等。
在卷绕电极体20的卷绕中心所产生的空间内插入有例如中心销24。其中,可以省略中心销24。正极21上连接有正极引线25,且负极22上连接有负极引线26。正极引线25包含例如铝等导电性材料。该正极引线25与例如安全阀机构15连接,且与电池盖14电导通。负极引线26包含例如镍等导电性材料。该负极引线26与例如电池罐11连接,并与该电池罐11电导通。
(正极)
例如,如图3所示,正极21包括正极集电体21A及设于该正极集电体21A上的正极活性物质层21B。
需要说明的是,正极活性物质层21B可以仅设于正极集电体21A的单面,也可以设于正极集电体21A的双面。图3中示出了例如正极活性物质层21B设于正极集电体21A的双面的情况。
正极集电体21A包含例如导电性材料中的任意一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限定,例如,铝、镍及不锈钢等金属材料。该金属材料不限定于金属的单质,也可以为合金。需要说明的是,负极集电体21A可以为单层,也可以为多层。
正极活性物质层21B包含能够吸藏及释放锂的正极材料中的任意一种或两种以上作为正极活性物质。其中,正极活性物质层21B可以进一步包含正极粘合剂及正极导电剂等其它材料中的任意一种或两种以上。
优选地,正极材料为含锂化合物中的任意一种或两种以上。该含锂化合物的种类没有特别限制,其中,优选含锂复合氧化物及含锂磷酸化合物。这是因为,能获得较高的能量密度。
“含锂复合氧化物”为包含锂及其它元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的氧化物。该“其它元素”为除锂以外的元素。该含锂氧化物具有例如层状岩盐型及尖晶石型等中的任意一种或两种以上结晶结构。
“含锂磷酸化合物”为包含锂及其它元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的磷酸化合物。该含锂磷酸化合物具有例如橄榄石型等中的任意一种或两种以上结晶结构。
其它元素的种类只要为任意元素(除锂外。)中的任意一种或两种以上即可,没有特别限制。其中,优选地,其它元素为属于长周期型周期表中的第2族~第15族的元素中的任意一种或两种以上。更具体而言,更优选地,其它元素为镍、钴、锰及铁等中的任意一种或两种以上金属元素。这是因为,能够得到较高的电压。
具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物为例如下述式(1)~式(3)各自所示的化合物等。
LiaMn(1-b-c)NibM1cO(2-d)Fe……(1)
M1为钴、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、锆、钼、锡、钙、锶及钨中的至少一种。a~e满足0.8≤a≤1.2、0<b<0.5、0≤c≤0.5、(b+c)<1、-0.1≤d≤0.2及0≤e≤0.1。其中,锂的组成根据充放电状态而不同,a为完全放电状态的值。
LiaNi(1-b)M2bO(2-c)Fd……(2)
M2为钴、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶及钨中的至少一种。a~d满足0.8≤a≤1.2、0.005≤b≤0.5、-0.1≤c≤0.2及0≤d≤0.1。其中,锂的组成根据充放电状态而不同,a为完全放电状态的值。
LiaCo(1-b)M3bO(2-c)Fd……(3)
M3为镍、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶及钨中的至少一种。a~d为0.8≤a≤1.2、0≤b<0.5、-0.1≤c≤0.2及0≤d≤0.1。其中,锂的组成根据充放电状态而不同,a为完全放电状态的值。
具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物为例如LiNiO2、LiCoO2、LiCo0.98Al0.01Mg0.01O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.1O2及Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.13)O2等。
需要说明的是,在具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物包含镍、钴、锰及铝作为构成元素的情况下,优选地,该镍的原子比率为50原子%以上。这是因为,能够得到较高的能量密度。
具有尖晶石型的结晶结构的含锂复合氧化物为例如下述式(4)所示的化合物等。
LiaMn(2-b)M4bOcFd……(4)
M4为钴、镍、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶及钨中的至少一种。a~d满足0.9≤a≤1.1、0≤b≤0.6、3.7≤c≤4.1及0≤d≤0.1。其中,锂的组成根据充放电状态而不同,a为完全放电状态的值。
具有尖晶石型的结晶结构的含锂复合氧化物为例如LiMn2O4等。
具有橄榄石型的结晶结构的含锂磷酸化合物为例如下述式(5)所示的化合物等。
LiaM5PO4……(5)
M5为钴、锰、铁、镍、镁、铝、硼、钛、钒、铌、铜、锌、钼、钙、锶、钨及锆中的至少一种。a满足0.9≤a≤1.1。其中,锂的组成根据充放电状态而不同,a为完全放电状态的值。
具有橄榄石型的结晶结构的含锂磷酸化合物为例如LiFePO4、LiMnPO4、LiFe0.5Mn0.5PO4及LiFe0.3Mn0.7PO4等。
需要说明的是,含锂复合氧化物可以为下述式(6)所示的化合物等。
(Li2MnO3)x(LiMnO2)1-x……(6)
x满足0≤x≤1。
此外,正极材料可以为例如氧化物、二硫化物、硫族化物及导电性高分子等。氧化物为例如氧化钛、氧化钒及二氧化锰等。二硫化物为例如二硫化钛及硫化钼等。硫族化物为例如硒化铌等。导电性高分子为例如硫、聚苯胺及聚噻吩等。
正极粘合剂包含例如合成橡胶及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶为例如苯乙烯丁二烯系橡胶、氟系橡胶及三元乙丙橡胶等。高分子化合物为例如聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸及聚酰亚胺等。
关于正极导电剂的详细内容与例如关于上述负极导电剂的详细内容相同。
(负极)
负极22具有例如与上述本技术的一种实施方式的负极相同的构成。即,例如,如图3所示,负极22包括负极集电体21A和设于该负极集电体21A上的负极活性物质层21B。负极集电体21A及负极活性物质层21B各自的构成与负极集电体1及负极活性物质层2各自的构成相同。
其中,优选地,为了防止充电中途锂意外析出至负极22的表面,负极活性物质的可充电的容量大于正极21的放电容量。即,优选地,能够吸藏及释放锂的负极活性物质的电化学当量大于正极21的电化学当量。
例如,如上所述,优选地,为了防止充电中途锂意外析出至负极22的表面,能够吸藏及释放该锂的负极活性物质的电化学当量大于正极21的电化学当量。另外,若完全充电时的开路电压(即电池电压)为4.25V以上,则与4.20V时相比,即使使用相同的正极活性物质,每单位质量的锂的释放量也会增多,因此,优选地,根据释放量的增多调节正极活性物质和负极活性物质的量。由此,能够得到较高的能量密度。
(隔膜)
隔膜23配置于正极21和负极22之间。由此,隔膜23隔离正极21和负极22,且在防止该正极21和负极22的接触所引起的电流短路的同时,使锂离子通过。
该隔膜23包含例如合成树脂及陶瓷等的多孔膜中的任意一种或两种以上,也可以为两种以上多孔膜的层叠膜。合成树脂为例如聚四氟乙烯、聚丙烯及聚乙烯等。
需要说明的是,隔膜23可以包含例如上述多孔膜(基材层)和设于该基材层上的高分子化合物层。这是因为,由于隔膜23对于正极21及负极22各自的紧贴性提高,因此,卷绕电极体20不易变形。由此,抑制电解液的分解反应,且也抑制含浸于基材层的电解液产生漏液,因此,即使反复充放电,电阻也不易升高,且二次电池不易膨胀。
高分子化合物层可以仅设于基材层的单面,也可以设于基材层的双面。该高分子化合物层包含例如聚偏二氟乙烯等高分子材料中的任意一种或两种以上。这是因为,聚偏二氟乙烯的物理强度优异,且电化学稳定。在形成高分子化合物层的情况下,例如,在将通过有机溶剂等溶解高分子材料而得到的溶液涂布于基材层之后,使该基材层干燥。需要说明的是,也可以使基材层浸渍于溶液中之后,再使该基材层干燥。
(电解液)
电解液包含例如溶剂中的任意一种或两种以上和电解质盐中的任意一种或两种以上。需要说明的是,电解液还可以进一步包含添加剂等各种材料中的任意一种或两种以上。
溶剂包含有机溶剂等非水溶剂。包含非水溶剂的电解液为所谓的非水电解液。
具体而言,溶剂为例如环状碳酸酯、链状碳酸酯、内酯、链状羧酸酯及腈(单腈)等。这是因为,能够得到优异的电池容量、循环特性及存储特性等。
环状碳酸酯为例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯及碳酸亚丁酯等。链状碳酸酯为例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯及碳酸甲基丙酯等。内酯为例如γ-丁内酯及γ-戊内酯等。链状羧酸酯为例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基醋酸甲酯及三甲基醋酸乙酯等。腈为例如乙腈、甲氧基乙腈及3-甲氧基丙腈等。
此外,溶剂也可以为例如1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N’-二甲基咪唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯及二甲基亚砜等。这是因为,能够获得相同的优点。
其中,优选碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳酸乙基甲酯等碳酸酯中的任意一种或两种以上。这是因为,能够得到更优异的电池容量、循环特性及存储特性等。
在该情况下,更优选高粘度(高介电常数)溶剂(例如相对介电常数ε≥30)和低粘度溶剂(例如粘度≤1mPa·s)的组合,所述高粘度溶剂为碳酸亚乙酯及碳酸亚丙酯等环状碳酸酯;所述低粘度溶剂为碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯及碳酸二乙酯等链状碳酸酯。这是因为,会使电解质盐的解离性及离子的迁移率提高。
另外,溶剂也可以为不饱和环状碳酸酯、卤化碳酸酯、磺酸酯、酸酐、二腈化合物及二异氰酸酯化合物等。这是因为,由于电解液的化学稳定性提高,因此抑制该电解液的分解反应等。
不饱和环状碳酸酯为具有一个或两个以上不饱和键(碳-碳双键)的环状碳酸酯。该不饱和环状碳酸酯为例如碳酸亚乙烯酯(1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)、碳酸乙烯基亚乙酯(4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮)及碳酸亚甲基亚乙酯(4-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮)等。溶剂中的不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限定,例如,0.01重量%~10重量%。
卤化碳酸酯为包含一个或两个以上卤素作为构成元素的环状或链状的碳酸酯。卤素的种类没有特别限制,例如,氟、氯、溴及碘等中的任意一种或两种以上。环状卤化碳酸酯为例如4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮及4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮等。链状卤化碳酸酯为例如碳酸氟甲基甲酯、碳酸双(氟甲基)酯及碳酸二氟甲基甲酯等。溶剂中的卤化碳酸酯的含量没有特别限制,例如,0.01重量%~50重量%。
磺酸酯为例如单磺酸酯及二磺酸酯等。单磺酸酯可以为环状单磺酸酯,也可以为链状单磺酸酯。环状单磺酸酯为例如1,3-丙烷磺内酯及1,3-丙烯磺内酯等磺内酯。链状单磺酸酯为例如环状单磺酸酯在中途切断而得到的化合物等。二磺酸酯可以为环状二磺酸酯,也可以为链状二磺酸酯。溶剂中的磺酸酯的含量没有特别限制,例如,0.5重量%~5重量%。
酸酐为例如羧酸酐、二磺酸酐及羧酸磺酸酐等。羧酸酐为例如琥珀酸酐、戊二酸酐及马来酸酐等。二磺酸酐为例如乙烷二磺酸酐及丙烷二磺酸酐等。羧酸磺酸酐为例如磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐及磺基丁酸酐等。溶剂中的酸酐的含量没有特别限定,例如,0.5重量%~5重量%。
二腈化合物为例如NC-CmH2m-CN(m为1以上的整数。)所示的化合物。该二腈化合物为例如丁二腈(NC-C2H4-CN)、戊二腈(NC-C3H6-CN)、己二腈(NC-C4H8-CN)及邻苯二甲腈(NC-C6H4-CN)等。溶剂中的二腈化合物的含量没有特别限定,例如,0.5重量%~5重量%。
二异氰酸酯化合物为例如OCN-CnH2n-NCO(n为1以上的整数。)所示的化合物。该二异氰酸酯化合物为例如OCN-C6H12-NCO等。溶剂中的二异氰酸酯化合物的含量没有特别限制,例如,0.5重量%~5重量%。
电解质盐包含例如锂盐中的任意一种或两种以上。其中,电解质盐也可以包含例如除锂盐以外的盐。该除锂以外的盐为例如除锂以外的轻金属的盐等。
锂盐为例如六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟化砷酸锂(LiAsF6)、四苯硼酸锂(LiB(C6H5)4)、甲磺酸锂(LiCH3SO3)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、六氟硅酸二锂(Li2SiF6)、氯化锂(LiCl)及溴化锂(LiBr)等。这是因为,能够得到优异的电池容量、循环特性及存储特性等。
其中,优选六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂及六氟化砷酸锂中的任意一种或两种以上,更优选六氟磷酸锂。这是因为,由于内阻降低,因此能够获得更高的效果。
电解质盐的含量没有特别限制,其中,优选相对于溶剂为0.3mol/kg~3.0mol/kg。这是因为,能够获得较高的离子电导率。
[动作]
该二次电池例如如下进行动作。
充电时,从正极21释放锂离子,且该锂离子经由电解液被吸藏于电解液负极22。另一方面,放电时,从负极22释放锂离子,且该锂离子经由电解液被吸藏至正极21。
[制造方法]
该二次电池例如通过下面的步骤来制造。
在制作正极21的情况下,首先,将正极活性物质与正极粘合剂及正极导电剂等混合,从而制得正极合剂。接下来,将正极合剂分散在有机溶剂等中,从而制得膏状的正极合剂浆料。最后,将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A的双面之后,使该正极合剂浆料干燥,从而形成正极活性物质层21B。之后,可以使用辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成型。在该情况下,可以加热正极活性物质层21B,也可以反复进行多次压缩成型。
在制作负极22的情况下,通过与上述负极的制造步骤相同的步骤在负极集电体22A的双面形成负极活性物质层22B。
在组装二次电池的情况下,使用焊接法等在正极集电体21A上连接正极引线25,且使用焊接法等在负极集电体22A上连接负极引线26。接下来,将间隔着隔膜23层叠后的正极21及负极22进行卷绕,从而形成卷绕电极体20。接下来,在卷绕电极体20的卷绕中心所形成的空间内插入中心销24。
接下来,通过一对绝缘板12、13夹持住卷绕电极体20,同时将该卷绕电极体20收纳在电池罐11的内部。在该情况下,使用焊接法等将正极引线25与安全阀机构15连接,且使用焊接法等将负极引线26与电池罐11连接。接下来,向电池罐11的内部注入电解液,从而使该电解液含浸于卷绕电极体20。最后,间隔着垫圈17将电池盖14、安全阀机构15及热敏电阻元件16铆接于电池罐11的开口端部。
由此,完成圆筒型二次电池。
[作用及效果]
根据该圆筒型二次电池,由于负极22具有与上述本技术的一种实施方式的负极相同的构成,因此,能够获得较高的能量密度,且负极22显著容易吸藏及释放锂离子。由此,能够得到优异的电池特性。
除此以外的作用及效果与关于上述本技术的一种实施方式的负极所说明的情况相同。
<2-2.锂离子二次电池(层压膜型)>
图4示出了其它二次电池的立体构成。图5示出了沿图4所示的V-V线的卷绕电极体30的剖面构成。需要说明的是,图4中示出了卷绕电极体30和外包装部件40间隔开的状态。
在下面的说明中,将随时引用已说明的圆筒型二次电池的构成要素。
[整体构成]
二次电池为具有层压膜型的电池结构的锂离子二次电池。例如,如图4所示,该二次电池在具有柔软性的膜状的外包装部件40的内部具备作为电池元件的卷绕电极体30。在卷绕电极体30中,例如,间隔着隔膜35及电解质层36层叠正极33及负极34,且卷绕该层叠物。正极33上连接有正极引线31,且负极34上连接有负极引线32。卷绕电极体30的最外周部被保护胶带37所保护。
正极引线31及负极引线32分别例如从外包装部件40的内部向外部沿相同方向导出。正极引线31包含例如铝等导电性材料中的任意一种或两种以上。负极引线32包含例如铜、镍及不锈钢等导电性材料中的任意一种或两种以上。这些导电性材料为例如薄板状或网状。
外包装部件40为例如能够沿图4所示的箭头R的方向折叠的一片膜,在该外包装部件40的一部分设有用于收纳卷绕电极体30的凹陷。该外包装部件40为例如熔合层、金属层及表面保护层依次层叠而成的层压膜。在二次电池的制造工序中,外包装部件40以熔合层彼此间隔着卷绕电极体30相对的方式折叠,且该熔合层的外周缘部彼此熔合。但是,外包装部件40也可以为经由粘着剂等贴合而成的两张层压膜。熔合层包括例如聚乙烯及聚丙烯等膜中的任意一种或两种以上。金属层包括例如铝箔等中的任意一种或两种以上。表面保护层包括例如尼龙及聚对苯二甲酸乙二醇酯等膜中的任意一种或两种以上。
其中,优选地,外包装部件40为聚乙烯膜、铝箔及尼龙膜依次层叠而成的铝层压膜。但是,外包装部件40可以为具有其它层叠结构的层压膜,也可以为聚丙烯等高分子膜,还可以为金属膜。
为了防止外部空气侵入,在外包装部件40和正极引线31之间插入有例如紧贴膜41。另外,在外包装部件40和负极引线32之间插入有例如上述紧贴膜41。该紧贴膜41包含对于正极引线31及负极引线32这双方具有紧贴性的材料中的任意一种或两种以上。该具有紧贴性的材料为例如聚烯烃树脂等,更具体而言,该材料为聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯及改性聚丙烯等。
[正极、负极、隔膜及电解液]
正极33包括例如正极集电体33A及正极活性物质层33B。负极34包括负极集电体34A及负极活性物质层34B。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A及负极活性物质层34B各自的构成例如与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A及负极活性物质层22B各自的构成相同。隔膜35的构成例如与隔膜23的构成相同。
电解质层36包含电解液和高分子化合物。该电解液具有与上述圆筒型的二次电池中所使用的电解液相同的构成。在此所说明的电解质层36为所谓的凝胶状的电解质,在该电解质层36中,通过高分子化合物保持电解液。这是因为,能够获得较高的离子电导率(例如,室温下为1mS/cm以上),且防止电解液的漏液。需要说明的是,电解质层36可以进一步包含添加剂等其它材料中的任意一种或两种以上。
高分子化合物包含均聚物及共聚物等中的任意一种或两种以上。均聚物为例如聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈-丁二烯橡胶、聚苯乙烯及聚碳酸酯等。共聚物为例如偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物等。其中,优选地,均聚物为聚偏二氟乙烯,且共聚物为偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。这是因为电化学稳定。
在作为凝胶状的电解质的电解质层36中,电解液中所含的“溶剂”是指广义的概念,不仅包含液状的材料,还包含能够使电解质盐解离的具有离子传导性的材料。因此,在使用具有离子传导性的高分子化合物的情况下,该高分子化合物也包含于溶剂。
需要说明的是,也可以直接使用电解液以代替电解质层36。在该情况下,电解液含浸于卷绕电极体30。
[动作]
该二次电池例如如下进行动作。
充电时,从正极33释放锂离子,且该锂离子经由电解质层36被吸藏至负极34。另一方面,放电时,从负极34释放锂离子,且该锂离子经由电解质层36被吸藏至正极33。
[制造方法]
具备凝胶状的电解质层36的二次电池通过例如下面三种步骤来制造。
在第一步骤中,通过与正极21及负极22相同的制作步骤来制作正极33及负极34。具体而言,在制作正极33的情况下,在正极集电体33A的双面形成正极活性物质层33B,且在制作负极34的情况下,在负极集电体34A的双面形成负极活性物质层34B。
接下来,将电解液、高分子化合物及有机溶剂等混合,从而制备前驱溶液。接下来,在正极33上涂布前驱溶液之后,使该前驱溶液干燥,从而形成凝胶状的电解质层36。另外,在负极34上涂布前驱溶液之后,使该前驱溶液干燥,从而形成凝胶状的电解质层36。
接下来,使用焊接法等在正极集电体33A上连接正极引线31,且使用焊接法等在负极集电体34A上连接负极引线32。接下来,将间隔着隔膜35及电解质层36层叠后的正极33及负极34进行卷绕,从而形成卷绕电极体30。接下来,在卷绕电极体30的最外周部粘贴保护胶带37。接下来,以夹持住卷绕电极体30的方式折叠外包装部件40之后,使用热熔合法等使外包装部件40的外周缘部彼此粘接,从而将卷绕电极体30封入该外包装部件40的内部。在该情况下,向正极引线31和外包装部件40之间插入紧贴膜41,且在负极引线32和外包装部件40之间插入紧贴膜41。
在第二步骤中,使用焊接法等在正极33上连接正极引线31,且使用焊接法等在负极34上连接负极引线32。接下来,将间隔着隔膜35层叠后的正极33及负极34进行卷绕,从而形成作为卷绕电极体30的前驱体的卷绕体。接下来,在卷绕体的最外周部粘贴保护胶带37。接下来,以夹持住卷绕电极体30的方式折叠外包装部件40之后,使用热熔合法等使外包装部件40中的除一边的外周缘部之外的剩余的外周缘部粘接,从而将卷绕体收纳在袋状的外包装部件40的内部。
接下来,将电解液、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂及根据需要使用的阻聚剂等其它材料混合,从而制备电解质用组合物。接下来,向袋状的外包装部件40的内部注入电解质用组合物之后,使用热熔合法等密封外包装部件40。接下来,使单体热聚合,从而形成高分子化合物。由此,由于通过高分子化合物保持电解液,因此形成凝胶状的电解质层36。
在第三步骤中,使用在多孔膜(基材层)上形成高分子化合物层而成的隔膜35,除此之外,通过与上述第二步骤相同的步骤,制作卷绕体之后,将卷绕体收纳在袋状的外包装部件40的内部。接下来,向外包装部件40的内部注入电解液之后,使用热熔合法等密封外包装部件40的开口部。接下来,对外包装部件40施加负荷,同时加热该外包装部件40,从而间隔着高分子化合物层使隔膜35与正极33紧贴,且间隔着高分子化合物层使隔膜35与负极34紧贴。由此,电解液含浸于高分子化合物层,且由于该高分子化合物层产生凝胶化,因此形成电解质层36。
在该第三步骤中,与第一步骤相比,二次电池不易膨胀。另外,在第三步骤中,与第二步骤相比,溶剂及单体(高分子化合物的原料)等几乎不会残留在电解质层36中,因此,良好地控制高分子化合物的形成工序。因此,正极33、负极34及隔膜35分别相对于电解质层36充分地紧贴。
[作用及效果]
根据该层压膜型的二次电池,由于负极34具有与上述本技术的一种实施方式的负极相同的构成,因此,由于与圆筒型二次电池相同的理由,能够获得优异的电池特性。
除此以外的作用及效果与关于上述圆筒型二次电池所说明的情况相同。
<3.二次电池的用途>
接着,对上述二次电池的应用例进行说明。
作为二次电池的用途,只要为能够将该二次电池用作用于驱动的电源或用于蓄电的蓄电源等的机械、器械、器具、装置及系统(多个机器等的集合体)等即可,没有特别限制。用作电源的二次电池可以为主电源,也可以为辅助电源。主电源是指无论有无其它电源均优先使用的电源。辅助电源例如可以为作为主电源的替代而使用的电源,也可以为根据需要与主电源进行切换的电源。在使用二次电池作为辅助电源的情况下,主电源的种类不限定于二次电池。
二次电池的用途例如如下所述。摄像机、数码相机、便携式电话机、笔记本电脑、无绳电话、立体声耳机、便携式收音机、便携式电视及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备);电动剃须刀等便携式生活器具;备用电源及存储卡等存储装置;电钻及电锯等电动工具;作为可拆装的电源而搭载于笔记本电脑等的电池包;起搏器及助听器等医疗用电子设备;电动汽车(包含混合动力汽车)等电动车辆;存储电力以备紧急时刻等使用的家用电池系统等蓄电系统。当然,二次电池的用途也可以为除上述以外的用途。
其中,二次电池有效应用于电池包、电动车辆、蓄电系统、电动工具及电子设备等。这是因为,在这些用途中要求优异的电池特性,因此通过使用本技术的二次电池,能够有效地谋求性能提升。需要说明的是,电池包为使用二次电池的电源。如下所述,该电池包可以使用单电池,也可以使用组合电池。电动车辆为以二次电池作为用于驱动的电源而工作(行驶)的车辆,如上所述,该电动车辆也可以是兼备除二次电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车等)。蓄电系统为使用二次电池作为蓄电源的系统。例如,在家用蓄电系统中,在作为蓄电源的二次电池蓄积有电力,因此能够利用该电力来使用家用电气产品等。电动工具为可动部(例如钻头等)以二次电池作为用于驱动的电源而活动的工具。电子设备是以二次电池作为驱动用电源(供电源)而发挥各种功能的器械。
在此,对二次电池的多个应用例进行具体地说明。需要说明的是,下面所说明的应用例的构成仅为一个例子,因此,该应用例的构成能够适当变更。
<3-1.电池包(单电池)>
图6示出了使用单电池的电池包的立体构成。图7示出了图6所示的电池包的方框构成。需要说明的是,图6中示出了电池包拆开后的状态。
在此所说明的电池包为使用一个本技术的二次电池的简易型电池包(所谓的软包装),它搭载于例如以智能手机为代表的电子设备等。例如,如图6所示,该电池包具备作为层压膜型二次电池的电源111、及连接于该电源111的电路基板116。该电源111上安装有正极引线112及负极引线113。
在电源111的两侧面粘贴有一对胶带118、119。电路基板116上形成有保护电路(PCM:Protection Circuit Module,保护电路模块)。该电路基板116经由极耳114与正极112连接,且经由极耳115与负极引线113连接。另外,电路基板116与带有用于外部连接的连接器的引线117连接。需要说明的是,在电路基板116与电源111连接的状态下,该电路基板116被标签120及绝缘片121保护。电路基板116及绝缘片121等通过粘贴该标签120而被固定。
另外,例如,如图7所示,电池包具备电源111和电路基板116。电路基板116例如具备控制部128、开关部122、PTC元件123及温度检测部124。电源111能够经由正极端子125及负极端子127而与外部连接,因此,该电源111经由正极端子125及负极端子127进行充放电。温度检测部124使用温度检测端子(所谓的T端子)126来检测温度。
控制部128控制电池包整体的动作(包括电源111的使用状态)。该控制部128包括例如中央运算处理装置(CPU)及存储器等。
例如,若电池电压达到过充电检测电压,则该控制部128使开关部122断开,从而防止充电电流流向电源111的电流路径。另外,例如,若充电时流过大电流,则控制部128使开关部122断开,从而阻断充电电流。
另一方面,例如,若电池电压达到过放电检测电压,则控制部128使开关部122断开,从而防止放电电流流向电源111的电流路径。另外,例如,如放电时流过大电流,则控制部128使开关部122断开,从而阻断放电电流。
需要说明的是,过充电检测电压为例如4.2V±0.05V,且过放电检测电压为例如2.4V±0.1V。
开关部122根据控制部128的指示来切换电源111的使用状态,即切换电源111和外部机器有无连接。该开关部122包括例如充电控制开关及放电控制开关等。充电控制开关及放电控制开关分别为例如使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。需要说明的是,基于例如开关部122的接通电阻来检测充放电电流。
温度检测部124测定电源111的温度,且将该温度的测定结果输出给控制部128。该温度检测部124包括例如热敏电阻等温度检测元件。需要说明的是,通过温度检测部124测得的温度的测定结果用于控制部128在异常发热时进行充放电控制的情况、控制部128在计算剩余容量时进行校正处理的情况等。
需要说明的是,电路基板116也可以不具备PTC元件123。在该情况下,可以另外在电路基板116上附属设置PTC元件。
<3-2.电池包(组合电池)>
图8示出了使用组合电池的电池包的方框构成。
该电池包例如在壳体60的内部具备控制部61、电源62、开关部63、电流测定部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻70、正极端子71及负极端子72。该壳体60包含例如塑料材料等。
控制部61控制电池包整体的动作(包括电源62的使用状态)。该控制部61包括例如CPU等。电源62为包括两个以上本技术的二次电池的组合电池,该两个以上二次电池的连接形式可以为串联,也可以为并联,还可以为双方的混合型。举例而言,电源62包括六个二次电池,这六个二次电池以两个并联三个串联的方式连接。
开关部63根据控制部61的指示来切换电源62的使用状态,即切换电源62和外部器械有无连接。该开关部63包括例如充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管及放电用二极管等。充电控制开关及放电控制开关分别为例如使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。
电流测定部64使用电流检测电阻70测定电流,且将该电流的测定结果输出给控制部61。温度检测部65使用温度检测元件69测定温度,且将该温度的测定结果输出给控制部61。该温度的测定结果用于例如控制部61在异常发热时进行充放电控制的情况、控制部61在计算剩余容量时进行校正处理的情况。电压检测部66测定电源62中的二次电池的电压,且将模数转换后的电压的测定结果供给给控制部61。
开关控制部67根据从电流测定部64及电压检测部66分别输入的信号来控制开关部63的动作。
例如,若电池电压达到过充电检测电压,则该开关控制部67使开关部63(充电控制开关)断开,从而防止充电电流流向电源62的电流路径。由此,在电源62中,能够经由放电用二极管仅进行放电。需要说明的是,例如,若充电时流过大电流,则开关控制部67阻断充电电流。
另外,例如,若电池电压达到过放电检测电压,则开关控制部67使开关部63(放电控制开关)断开,从而防止放电电流流向电源62的电流路径。由此,在电源62中,能够经由充电用二极管仅进行充电。需要说明的是,例如,若放电时流过大电流,则开关控制部67阻断放电电流。
需要说明的是,过充电检测电压为例如4.2V±0.05V,且过放电检测电压为例如2.4V±0.1V。
存储器68包括例如作为非易失性存储器的EEPROM等。该存储器68中存储有例如由控制部61运算得到的数值、在制造工序阶段测得的二次电池的信息(例如,初始状态的内阻等)等。需要说明的是,如果存储器68中预先储存有二次电池的完全充电容量,则控制部61能够掌握剩余容量等信息。
温度检测元件69测定电源62的温度,且将该温度的测定结果输出给控制部61。该温度检测元件69包括例如热敏电阻等。
正极端子71及负极端子72分别为与使用电池包而操作的外部器械(例如笔记本个人电脑等)、为电池包充电用的外部器械(例如充电器等)等连接的端子。电源62经由正极端子71及负极端子72进行充放电。
<3-3.电动车辆>
图9示出了作为电动车辆的一个例子的混合动力汽车的方框构成。
该电动车辆例如在金属制造的壳体73的内部具备控制部74、发动机75、电源76、用于驱动的马达77、差速器78、发电机79、变速箱80及离合器81、逆变器82、83、及各种传感器84。此外,电动车辆还具备例如与差速器78及变速箱80连接的前轮用驱动轴85及前轮86和后轮用驱动轴87及后轮88。
该电动车辆例如能够将发动机75及马达77中的任意一方用作驱动源而行驶。发动机75为主要的动力源,例如,汽油发动机等。在以发动机75为动力源的情况下,例如,发动机75的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差速器78、变速箱80及离合器81而被传递给前轮86及后轮88。需要说明的是,由于发动机75的旋转力被传递给发电机79,因此,发电机79利用该旋转力产生交流电力,且该交流电力经由逆变器83被转换为直流电力,因此,该直流电力被蓄积于电源76。另一方面,在以作为转换部的马达77为动力源的情况下,由电源76供给的电力(直流电力)经由逆变器82被转换为交流电力,因此,马达77利用该交流电力进行驱动。通过该马达77由电力转换而来的驱动力(旋转力)经由例如作为驱动部的差速器78、变速箱80及离合器81被传递至前轮86及后轮88。
需要说明的是,若电动车辆经由制动机构减速,则该减速时的阻力作为旋转力被传递至马达77,因此,马达77也可以利用该旋转力而产生交流电力。由于该交流电力经由逆变器82被转换为直流电力,因此优选地,该直流再生电力被蓄积于电源76。
控制部74控制电动车辆整体的动作。该控制部74包括例如CPU等。电源76包括一个或两个以上本技术的二次电池。该电源76也可以与外部电源连接,且从外部电源接收供电,从而蓄积电力。各种传感器84用于例如控制发动机75的转速,且控制节流阀的开度(节气门开度)。该各种传感器84包括例如速度传感器、加速度传感器及发动机转速传感器等中的任意一种或两种以上。
需要说明的是,虽然列举了电动车辆为混合动力汽车时的例子,但该电动车辆也可以为不使用发动机75而仅使用电源76及马达77进行工作的车辆(电动汽车)。
<3-4.蓄电系统>
图10示出了蓄电系统的方框构成。
该蓄电系统例如在普通住宅及商业大楼等房屋89的内部具备控制部90、电源91、智能电表92及电力集线器93。
在此,电源91例如能够与设置在房屋89内部的电气设备94连接,且与停在房屋89的外部的电动车辆96连接。另外,电源91例如能够经由电力集线器93与房屋89所设置的自家用发电机95连接,且经由智能电表92及电力集线器93与外部的集中型电力系统97连接。
需要说明的是,电气设备94包括例如一个或两个以上家电产品,该家电产品为例如冰箱、空调、电视及热水器等。自家用发电机95包括例如太阳能发电机及风力发电机等中的任意一种或两种以上。电动车辆96包括例如电动汽车、电动自行车及混合动力汽车等中的任意一种或两种以上。集中型电力系统97包括例如火电站、核电站、水电站及风电站等中的任意一种或两种以上。
控制部90控制蓄电系统整体的动作(包括电源91的使用状态)。该控制部90包括例如CPU等。电源91包括一个或两个以上本技术的二次电池。智能电表92为例如电力需求侧的房屋89所设置的网络兼容型的电表,能够与供电侧进行通信。随之,智能电表92例如与外部进行通信,同时控制房屋89内的电力的供需平衡,从而能够高效且稳定地供给能量。
在该蓄电系统中,例如,经由智能电表92及电力集线器93从作为外部电源的集中型电力系统97向电源91蓄积电力,且经由电力集线器93从作为独立电源的自家用发电机95向电源91蓄积电力。蓄积于该电源91的电力根据控制部90的指示被供给给电气设备94及电动车辆96,因此,该电气设备94能够进行操作,且该电动车辆96能够充电。即,蓄电系统为能够使用电源91进行房屋89内的电力的蓄积及供给的系统。
能够根据需要使用蓄积于电源91的电力。因此,例如,能够在电费便宜的深夜,预先从集中型电力系统97向电源91中蓄积电力,并在电费较贵的白天,使用该电源91中所蓄积的电力。
需要说明的是,上述蓄电系统可以按照每户(一个家庭)设置,也可以按照多户(多个家庭)设置。
<3-5.电动工具>
图11示出了电动工具的方框构成。
在此所说明的电动工具为例如电钻。该电动工具为例如在工具主体98的内部具备控制部99和电源100。该工具主体98上例如可操作(旋转)地安装有作为可动部的钻头部101。
工具主体98包含例如塑料材料等。控制部99控制电动工具整体的动作(包括电源100的使用状态)。该控制部99包括例如CPU等。电源100包括一个或两个以上本技术的二次电池。该控制部99根据动作开关的操作从电源100向钻头部101供电。
实施例
下面,对本技术的实施例进行说明。
(实验例1~22)
通过下面的步骤,制作图4及图5所示的层压膜型的锂离子二次电池。
在制作正极33的情况下,首先,将98质量份正极活性物质(LiCoO2)、1质量份正极粘合剂(聚偏二氟乙烯)及1质量份正极导电剂(碳黑)混合,从而制得正极合剂。接下来,将正极合剂加入有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)之后,搅拌该有机溶剂,从而制得膏状的正极合剂浆料。接下来,使用涂布装置在正极集电体33A(20μm厚的带状铝箔)的双面涂布正极合剂浆料之后,使该正极合剂浆料干燥,从而形成正极活性物质层33B。最后,使用辊压机对正极活性物质层33B进行压缩成型。
在制作负极34的情况下,首先,使多个第一负极活性物质粒子(石墨)、多个第二负极活性物质粒子(石墨)、第一负极粘合剂(苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR))、第二负极粘合剂(聚偏二氟乙烯(PVDF))、及增粘剂(羧甲基纤维素)混合,从而制得负极合剂。
多个第一负极活性物质粒子的R值及中位直径D50(μm)、多个第二负极活性物质粒子的R值及中位直径D50(μm)、多个第一负极活性物质粒子的混合比(重量%)及多个第二负极活性物质粒子的混合比(重量%)、以及关于多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子的石墨取向性的比P如表1及表2所示。R值的测定方法及比P的测定方法分别如上所述。
在该情况下,通过使用R值彼此不同的多个种类的多个第一负极活性物质粒子,使该R值变化,且通过使用中位直径D50彼此不同的多个种类的多个第一负极活性物质粒子,使该中位直径D50变化。通过相同的步骤,分别使多个第二负极活性物质粒子的R值及中位直径D50变化。通过变更多个第一负极活性物质粒子的混合量及多个第二负极活性物质粒子的混合量中的一方或双方而使混合比变化。
多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂、及第二负极粘合剂及增粘剤的混合比(重量比)设为(多个第一负极活性物质粒子+多个第二负极活性物质粒子):(第一负极粘合剂+第二负极粘合剂):增粘剤=9:2:1。第一负极粘合剂的混合比(重量%)及第二负极粘合剂的混合比(重量%)如表1及表2所示。
需要说明的是,为了进行比较,不使用第一负极粘合剂及第二负极粘合剂这双方,而仅使用第一负极粘合剂及第二负极粘合剂中的一方。
接下来,将负极合剂加入水性溶剂(纯水)之后,搅拌该水性溶剂,从而制得膏状的负极合剂浆料。接下来,使用涂布装置在负极集电体34A(15μm厚的带状铜箔)的双面涂布负极合剂浆料之后,使该负极合剂浆料干燥,从而形成负极活性物质层34B。最后,使用辊压机对负极活性物质层34B进行压缩成型。
在制备电解液的情况下,向非水溶剂(碳酸亚乙酯及碳酸亚丙酯)中添加电解质盐(LiPF6)之后,搅拌该非水溶剂,从而使电解质盐溶解在该非水溶剂中。在该情况下,使碳酸亚乙酯及碳酸亚丙酯的混合比(重量比)为碳酸亚乙酯:碳酸亚丙酯=50:50。使电解质盐的含量相对于非水溶剂为1mol/kg。
在形成电解质层36的情况下,首先,使电解液、高分子化合物(聚偏二氟乙烯)及用于稀释的有机溶剂(碳酸二乙酯)混合,从而制备前驱溶液。在该情况下,使电解液及高分子化合物的混合比(重量比)为电解液:高分子化合物=90:10。最后,在正极33的表面涂布前驱溶液之后,使该前驱溶液干燥,从而形成凝胶状的电解质层36。另外,在负极34的表面涂布前驱溶液之后,使该前驱溶液干燥,从而形成凝胶状的电解质层36。
在组装二次电池的情况下,首先,在正极集电体33A上焊接铝制造的正极引线31,且在负极集电体34A上焊接铜制造的负极引线32。接下来,间隔着隔膜35(20μm厚的微多孔聚乙烯延伸膜),层叠形成有电解质层36的正极33及形成有电解质层36的负极34,从而得到层叠体。接下来,使层叠体沿长度方向卷绕之后,在该层叠体的最外周部粘贴保护胶带37,从而制作卷绕电极体30。最后,以夹持住卷绕电极体30的方式折叠外包装部件40之后,使该外包装部件40的外周缘部彼此热融合。该外包装部件40为25μm厚的尼龙膜、40μm厚的铝箔、及30μm厚的聚丙烯膜从外侧依次层叠而成的铝层压膜。在该情况下,在正极引线31和外包装部件40之间插入紧贴膜41,且在负极引线32和外包装部件40之间插入紧贴膜41。
由此,在外包装部件40的内部封入卷绕电极体30,因此,完成了层压膜型的锂离子二次电池。
为了评价二次电池的电池特性,考察了该二次电池的容量特性及循环特性,得到了表1及表2中所示的结果。
在考察容量特性的情况下,首先,为了使二次电池的状态稳定,在常温环境中(温度=25℃)使二次电池进行充放电(1循环)。接下来,在相同环境中使二次电池充放电(1循环),从而测定放电容量(mAh)。最后,用上述放电容量除以两种负极活性物质(多个第一负极活性物质粒子及多个第二负极活性物质粒子)的重量(g),从而算出初始容量(mAh/g)。
需要说明的是,充电时,以1C的电流恒流充电至电压达到4.3V之后,以4.3V的电压恒压充电至电流达到0.05C。放电时,以1C的电流恒流放电至电压达到2.5V。“1C”是指用时1时间放电完电池容量(理论容量)的电流值,且“0.05C”是指用时20小时放电完电池容量的电流值。
在考察循环特性的情况下,首先,为了使二次电池的状态稳定,在常温环境中(温度=25℃)使二次电池充放电(1循环)。接下来,在相同环境中使二次电池充放电(1循环),从而测定放电容量(第2循环的放电容量)。接下来,在相同环境中使二次电池反复充放电,直至循环数目的合计达到100循环,从而测定放电容量(第100循环的放电容量)。最后,算出容量保持率(%)=(第100循环的放电容量/第2循环的放电容量)×100。
需要说明的是,充放电条件与考察容量特性时相同。
初始容量及容量保持率分别根据与多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂各自相关的条件而变动。
具体而言,在关于多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂各自的材质、物性、尺寸、混合比及有无的条件恰当的情况下(实验例1~10),与这些条件不恰当的情况(实验例11~22)相比,保证了较高的初始容量,同时增加了容量保持率。
关于上述材质、物性、尺寸、混合比及有无的恰当条件如下所述。第一,多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35~0.45,且该多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm~14.5μm。第二,多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1~0.25,且该多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm~25μm。第三,第一负极活性物质粒子的重量相对于多个第一负极活性物质粒子的重量和第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率(混合比)为10重量%~50重量%。第四,负极34包括第一负极粘合剂(苯乙烯-丁二烯橡胶)及第二负极粘合剂(聚偏二氟乙烯)双方。
特别是,在关于多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂各自的材质、物性、尺寸、混合比及有无的条件恰当的情况下(实验例1~10),若比P为36~42,则能够得到充分的初始容量,且也能够获得充分的容量保持率。
由表1及表2所示的结果可知,负极34包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,若关于它们的材质、物性、尺寸、混合比及有无的条件恰当,则在保持容量特性的同时提高循环特性。由此,在二次电池中得到了优异的电池特性。
上面,虽然例举一种实施方式及实施例对本技术进行了说明,但本技术不限制于一种实施方式及实施例中所说明的形式,可以进行各种变形。
例如,为了说明本技术的二次电池的构成,例举了电池结构为圆筒型及层压膜型且电池元件具有卷绕结构的情况。但是,本技术的二次电池也能够应用于具有方型、硬币型及纽扣型等其它电池结构的情况,并且也能够应用于电池元件具有层叠结构等其它结构的情况。
另外,例如,本技术的二次电池用负极也能够应用于其它电化学器件,不限制于二次电池。其它电化学器件为例如电容器等。
需要说明的是,本说明书中所记载的效果仅为示例,并非限制,另外,也可以具有其它效果。
需要说明的是,本技术也能够采用如下构成。
(1)一种二次电池,具备:
正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方。
(2)根据上述(1)所述的二次电池,其中,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面所产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面所产生的峰积分强度P1的比P(=P2/P1)为36以上且42以下。
(3)根据上述(1)或(2)所述的二次电池,其中,
所述二次电池锂离子为二次电池。
(4)一种二次电池用负极,包含:
多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方。
(5)一种电池包,具备:
上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池;
控制部,用于控制所述二次电池的动作;及
开关部,用于根据所述控制部的指示来切换所述二次电池的动作。
(6)一种电动车辆,具备:
上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池;
转换部,用于将由所述二次电池供给的电力转换为驱动力;
驱动部,用于根据所述驱动力进行驱动;及
控制部,用于控制所述二次电池的动作。
(7)一种蓄电系统,具备:
上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池;
一种或两种以上电气设备,从所述二次电池向所述电气设备供电;及
控制部,用于控制从所述二次电池对所述电气设备供电。
(8)一种电动工具,具备:
上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池;及
可动部,从所述二次电池向可动部供电。
(9)一种电子设备,具备上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池作为供电源。
本申请要求并基于于2017年1月31日在日本专利局申请的日本专利申请号第2017-015529号的优先权的权益,该申请的全部内容援引于此作为参照。
本领域技术人员可以理解,能够根据设计上的要求及其它因素想到各种更正、组合、子组合及变更,这些都包含在所附权利要求书的主旨或其均等物的范围中。
Claims (8)
1.一种二次电池,具备:
正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中,
所述二次电池为锂离子二次电池。
3.一种二次电池用负极,包含:
多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
4.一种电池包,具备:
二次电池;
控制部,用于控制所述二次电池的动作;及
开关部,用于根据所述控制部的指示来切换所述二次电池的动作,
所述二次电池具备正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
5.一种电动车辆,具备:
二次电池;
转换部,用于将从所述二次电池供给的电力转换为驱动力;
驱动部,用于根据所述驱动力进行驱动;及
控制部,用于控制所述二次电池的动作,
所述二次电池具备正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
6.一种蓄电系统,具备:
二次电池;
一种或两种以上电气设备,从所述二次电池向所述电气设备供电;及
控制部,用于控制从所述二次电池向所述电气设备供电,所述二次电池具备正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
7.一种电动工具,具备:
二次电池;及
可动部,从所述二次电池向所述可动部供电,
所述二次电池具备正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
8.一种电子设备,具备二次电池作为供电源,
所述二次电池具备正极及负极以及电解液,
所述负极包含多个第一负极活性物质粒子、多个第二负极活性物质粒子、第一负极粘合剂及第二负极粘合剂,
所述多个第一负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第一负极活性物质粒子的R值为0.35以上且0.45以下,所述多个第一负极活性物质粒子的中位直径D50为5μm以上且14.5μm以下,
所述多个第二负极活性物质粒子的每个包含碳作为构成元素,所述多个第二负极活性物质粒子的R值为0.1以上且0.25以下,所述多个第二负极活性物质粒子的中位直径D50为15μm以上且25μm以下,
所述多个第一负极活性物质粒子的重量相对于所述多个第一负极活性物质粒子的重量和所述多个第二负极活性物质粒子的重量的总和的比率为10重量%以上且50重量%以下,
所述第一负极粘合剂包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一方,
所述第二负极粘合剂包含聚偏二氟乙烯及其衍生物中的至少一方,
通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(002)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(002)面产生的峰积分强度P2相对于通过X射线衍射法测得的由所述多个第一负极活性物质粒子的(110)面及所述多个第二负极活性物质粒子的(110)面产生的峰积分强度P1的比P、即P2/P1为36以上且42以下,
所述R值为1350cm-1~1370cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度ID相对于1570cm-1~1630cm-1的范围内存在的拉曼光谱峰的强度IG的比ID/IG。
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