CN113889678A - 非水电解液二次电池和电池模块 - Google Patents

非水电解液二次电池和电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN113889678A
CN113889678A CN202110675736.9A CN202110675736A CN113889678A CN 113889678 A CN113889678 A CN 113889678A CN 202110675736 A CN202110675736 A CN 202110675736A CN 113889678 A CN113889678 A CN 113889678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active material
soc
negative electrode
nonaqueous electrolyte
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110675736.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113889678B (zh
Inventor
吉冈政裕
竹林义友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN113889678A publication Critical patent/CN113889678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113889678B publication Critical patent/CN113889678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382—Lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/387—Tin or alloys based on tin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本公开提供一种合适地防止电极体内部的非水电解液不足并将非水电解液二次电池的电池性能维持在合适状态的技术。在此公开的非水电解液二次电池具备电极体(20)和非水电解液(30)。该电极体(20)具备非水电解液(30)在该电极体(20)的内外流通时的流路即电解液流通路(20d)。将负极合剂层54中与电解液流通路(20d)接触的区域作为阻止部(54a)，并将比阻止部(54a)靠中央侧的区域作为保液部(54b)时，阻止部(54a)含有与保液部(54b)所含的负极活性物质相比相对于正极活性物质的电位高、且与SOC增减相伴的膨胀收缩率大的负极活性物质。由此，在阻止部(54a)膨胀的充电状态下能够利用阻止部(54a)封闭电解液流通路(20d)，所以能够抑制非水电解液(30)的流出。

Description

非水电解液二次电池和电池模块
技术领域
本发明涉及非水电解液二次电池和具备该非水电解液二次电池的电池模块。本申请基于2020年7月1日申请的日本专利申请第2020-114022号主张优先权，该申请的全部内容作为参照被引入本说明书中。
背景技术
锂离子二次电池等非水电解液二次电池，由于重量轻且能量密度高，所以广泛用于个人计算机、便携终端等所搭载的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)等所搭载的车辆驱动用电源等。这种非水电解液二次电池具备：具有正极和负极的电极体、以及渗透到该电极体内部的非水电解液。另外，这种二次电池的电极(正极和负极)分别具备包含电极活性物质的电极合剂层。这些电极活性物质是能够使电荷载体(例如Li离子)插入/脱离的粒状材料。作为一例，负极侧的电极活性物质(负极活性物质)可使用含碳(C)的碳系活性物质、或含硅(Si)、锡(Sn)等的金属系活性物质等。专利文献1中公开了含有作为金属系活性物质的氧化硅(SiO)作为负极活性物质的非水电解液二次电池的一例。
然而，这种非水电解液二次电池中，由于与充放电相伴的电荷载体的插入/脱离而产生负极活性物质的膨胀/收缩。因此，如果反复进行快速充放电(高速率充放电)，则电极体内部的非水电解液会因负极合剂层的体积急剧变化而向外部挤出。由此，如果非水电解液在电极体内部不足，则可能产生电池电阻上升等性能劣化(以下也称为“高速率充放电劣化”)。自以往就为了防止由这种非水电解液的漏出引起的高速率充放电劣化而提出了各种对策。例如，专利文献2中，在构建将多个二次电池集中约束而成的电池组时，以对发电元件(电极体)的端部施加约束压力，并且不对中央部施加约束压力的方式，在二次电池之间配置垫片。
现有技术文献
专利文献1：日本申请公开第2019-160435号
专利文献2：日本申请公开第2012-230837号
发明内容
但是，由于近年来对电池性能的要求提高，要求开发能够更合适地防止电极内部的非水电解液不足，将电池性能维持在合适状态的非水电解液二次电池。本发明人为了满足这样的要求而进行了反复研究，结果认为，专利文献2那样的现有技术虽然能够抑制由非水电解液漏出引起的高速率充放电劣化的产生，但一旦消除了产生的高速率充放电劣化，难以恢复电池性能。
具体而言，一般的电极体中，电极体的内外经由非水电解液流通的流路(电解液流通路)而连通。如专利文献2记载的技术那样，对电极体的特定区域集中地施加压力时，电解液流通路闭塞，因此能够抑制由非水电解液漏出引起的高速率充放电劣化的产生。但是，如果使电解液流通路闭塞，则非水电解液向电极体内部的浸透也被抑制，因此，一旦漏出后使非水电解液再次浸透的恢复处理变得非常困难。考虑到这点，本发明人认为，为了将非水电解液二次电池的电池性能维持在合适状态，需要不仅能够抑制非水电解液向电极体外的漏出，还能够使非水电解液容易地渗透到电极体内部的技术。
在此公开的技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于合适地防止电极体内部的非水电解液不足，将非水电解液二次电池的电池性能维持在合适的状态。
为了达到上述目的，提供以下方案的非水电解液二次电池。
在此公开的非水电解液二次电池具备：正极、负极和隔膜重叠而成的电极体、以及渗透到电极体内部的非水电解液。该非水电解液二次电池的正极是通过在带状正极集电箔的表面涂敷含有正极活性物质的正极合剂层而形成的，负极是通过在带状负极集电箔的表面涂敷含有负极活性物质的负极合剂层而形成的。另外，电极体具备电解液流通路，该电解液流通路是非水电解液在该电极体的内外流通时的流路。而且，在将负极合剂层中的与电解液流通路接触的区域作为阻止部，并将比阻止部靠中央侧的区域作为保液部时，阻止部含有与保液部所含的负极活性物质相比相对于正极活性物质的电位高、且与SOC(充电状态、State Of Charge)的增减相伴的膨胀收缩率大的负极活性物质。
上述结构的非水电解液二次电池的电极体中，在与电解液流通路接触的区域形成阻止部。由于该阻止部包含相对于正极活性物质的电位相对高的负极活性物质，所以在充电中优先供给电荷载体，先于保液部发生膨胀。而且，该阻止部所含的负极活性物质的与SOC增减相伴的膨胀收缩率比保液部所含的负极活性物质大。因此，在阻止部膨胀的充电状态下，比保液部厚的阻止部使电解液流通路闭塞。另一方面，在阻止部收缩的充电状态下，阻止部比保液部薄，所以电解液流通路开放。因此，上述结构的非水电解液二次电池在阻止部充分膨胀了的状态下体积几乎不变化，并且，在维持保液部膨胀收缩的充电区域(以下称为“常用范围”)的同时进行充放电，由此能够抑制非水电解液从电极体内漏出。另一方面，该非水电解液二次电池在保液部充分收缩了的状态下体积几乎不变化，并且，在维持阻止部的膨胀收缩产生的充电区域(以下称为“恢复范围”)的同时进行充放电，由此能够使非水电解液容易地渗透到电极体内而恢复电池性能。如上所述，根据在此公开的技术，能够合适地防止电极内部的非水电解液不足，将非水电解液二次电池的电池性能维持在合适的状态。
在此公开的非水电解液二次电池的一方式中，正极合剂层含有含锂(Li)的正极活性物质。
在此公开的技术例如可以合适地用于使用了含Li的正极活性物质的非水电解液二次电池(即锂离子二次电池)。
在使用上述含Li的正极活性物质的方式中，优选保液部含有含碳(C)的碳系活性物质。
碳系活性物质具有充放电反应比较容易稳定的倾向，因此适合作为成为充放电反应的主要场所的保液部中使用的负极活性物质。
另外，在保液部使用碳系活性物质的方式中，优选阻止部含有相对于锂的电位为0.1V以上的负极活性物质。
碳系活性物质相对于Li的电位为0.05V左右。从使阻止部相对于含有该碳系活性物质的保液部容易膨胀、扩大常用范围的观点出发，优选阻止部所含的活性物质相对于Li的电位为0.1V以上。
另外，在上述保液部使用碳系活性物质的方式中，优选阻止部含有与SOC的增减相伴的膨胀收缩率为150％以上的负极活性物质。
碳系活性物质的与SOC增减相伴的膨胀收缩率为12％左右。从使阻止部相对于含有该碳系活性物质的保液部大大膨胀，合适地使电解液流通路闭塞的观点出发，优选阻止部所含的活性物质的与SOC的增减相伴的膨胀收缩率为150％以上。再者，在本说明书中，“与SOC的增减相伴的膨胀收缩率(也简称为“膨胀收缩率”)”表示使SOC从0％变动到100％时的负极活性物质的体积增加量。
另外，在上述保液部使用碳系活性物质的方式中，优选阻止部含有包含选自硅(Si)、锡(Sn)、锑(Sb)、铋(Bi)中的至少一种的金属系活性物质。
这些金属活性物质相对于Li的电位比碳系活性物质高，并且膨胀收缩率比碳系活性物质大。因此，通过使这些金属系活性物质包含在阻止部中，能够合适地进行上述SOC调节的电解液流通路的闭塞/开放。
另外，在上述阻止部使用金属系活性物质的方式中，优选阻止部包含将含碳(C)的碳系活性物质和金属系活性物质混合而成的负极活性物质。
由此，能够在使阻止部的充放电反应稳定化的基础上，合适地发挥在此公开的技术效果。
另外，在阻止部使用含有碳系活性物质和金属系活性物质的混合材料的方式中，优选阻止部中，金属系活性物质的含量相对于负极活性物质的总量为0.5重量％以上且3.0重量％以下。
从合适地产生由SOC调节引起的电解液流通路的闭塞/开放的观点出发，优选混合材料中的金属系活性物质的含量为0.5重量％以上。另一方面，如果金属系活性物质的含量过多，则阻止部的膨胀量变得过剩，可能因导电通路断开等而产生电池容量的降低。考虑到这点，优选金属系活性物质的含量为3.0重量％以下。
在此公开的非水电解液二次电池的电极体可以是正极、负极和隔膜卷绕而成的卷绕电极体。这种卷绕电极体在卷绕轴方向的两侧面具备电解液流通路。这种情况下，优选阻止部形成于负极合剂层的卷绕轴方向的两端部。
在使用上述结构的卷绕电极体的情况下，通过在负极合剂层的卷绕轴方向的两端部形成阻止部，能够合适地控制非水电解液的漏出和渗透。再者，由于卷绕电极体的电解液流通路被限为2处，所以非水电解液的渗透比较困难。但是，在此公开的非水电解液二次电池中，在使阻止部收缩时电解液流通路比以往更宽地开放，所以能够容易地使非水电解液渗透到卷绕电极体内部。
另外，作为在此公开的技术的另一方面，提供一种电池模块。该电池模块具备：与外部设备电连接的电源、以及控制该电源的充放电的控制部。该电池模块的电源具备至少一个上述各方式中的非水电解液二次电池。另外，控制部具备：检测电源的高速率充放电劣化的劣化检测部、测定电源的SOC的SOC测定部、以及通过控制电源的充放电来调节SOC的SOC调节部。并且，对于SOC调节部而言，在基于劣化检测部的检测结果判断为未发生高速率充放电劣化的期间，以使阻止部比保液部厚的方式维持电源的SOC，并且，在基于劣化检测部的检测结果判断为发生了高速率充放电劣化时，以使阻止部比保液部薄的方式使电源的SOC降低。
上述结构的电池模块，在判断为电源未发生高速率充放电劣化期间，以使阻止部比保液部厚的方式将电源的SOC维持在常用范围。由此，使电解液流通路闭塞而抑制非水电解质泄漏到电极体外部。另一方面，上述结构的电池模块，在判断为电源发生了高速率充放电劣化时，以使阻止部比保液部薄的方式使电源的SOC降低到恢复范围。由此，电解液流通路被开放，所以非水电解液渗透到电极体内部从而消除高速率充放电劣化。如上所述，根据在此公开的电池模块，能够合适地发挥上述非水电解液二次电池的效果，将该电池的电池性能维持在合适的状态。
在此公开的电池模块的一方式中，SOC测定部通过累计电源的充放电中的电流值来测定该电源的SOC。
电源的SOC例如可以通过电流值的累计来计算。
在此公开的电池模块的一方式中，劣化检测部可以计算将电源的高速率充放电劣化数值化后的评价值D。该情况下，对于SOC调节部而言，在评价值D的累计值∑D低于劣化判定基准值TD1期间，以使阻止部比保液部厚的方式调节电源的SOC，并且，在评价值D的累计值∑D超过劣化判定基准值TD1时，以使阻止部比保液部薄的方式使电源的SOC降低。
这样，通过对电源的高速率充放电劣化的状态进行数值化，能够对于在将SOC维持在常用范围的同时进行充放电的通常运转、以及在将SOC维持在恢复范围的同时进行充放电的恢复处理这2种运转模式合适地切换。
附图说明
图1是示意地表示一实施方式的锂离子二次电池的内部结构的截面图。
图2是示意地表示一实施方式的锂离子二次电池的电极体的立体图。
图3是示意地表示将一实施方式的锂离子二次电池的SOC设为常用范围时的电极体截面的图。
图4是示意地表示将一实施方式的锂离子二次电池的SOC设为恢复范围时的电极体截面的图。
图5是对一实施方式的电池模块进行说明的框图。
图6是对一实施方式的电池模块的SOC调节进行说明的流程图。
图7是对具备阻止部和保液部的二次电池的充电中的负极电位和SOC的关系进行说明的坐标图。
图8是示意地表示其他实施方式的锂离子二次电池的电极体的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对在此公开的技术的一实施方式进行说明。不过，以下实施方式并不意图限定在此公开的技术。再者，在本说明书中特别提及的事项以外的、在此公开的技术的实施中所需的事项(例如非水电解液二次电池的制造顺序等)，可以基于本领域的现有技术来掌握。即，在此公开的技术可以基于本说明书中明确记载的内容和本领域中的技术常识来实施。
另外，本说明书所示的附图中，对发挥相同作用的构件和部位附带相同标记来说明。而且，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。并且，各图中的标记X表示“(电池的)宽度方向”，标记Y表示“(电池的)进深方向”，标记Z表示“(电池的)高度方向”。不过，这些方向是为了便于说明而确定的，并不意图限定在此公开的非水电解液二次电池在使用时的设置方式。
再者，本说明书中的“非水电解液二次电池”是指使用非水电解液作为电解质的二次电池。另外，所谓“二次电池”是指能够通过电荷载体在正极与负极之间移动而反复充放电的电池。作为这种二次电池的一例，可举出使用含锂(Li)的正极活性物质，电荷载体为锂离子(Li+)的锂离子二次电池。以下实施方式中，以这种锂离子二次电池为例进行说明。
1.锂离子二次电池
图1是示意地表示本实施方式的锂离子二次电池的内部结构的截面图。图2是示意地表示本实施方式的锂离子二次电池的电极体的立体图。并且，图3是示意地表示将本实施方式的锂离子二次电池的SOC设为常用范围时的电极体截面的图。图4是示意地表示将本实施方式的锂离子二次电池的SOC设为恢复范围时的电极体截面的图。
(1)整体结构
如图1所示，本实施方式的锂离子二次电池100具备电极体20和非水电解液30。该电极体20和非水电解液30被收纳在电池壳体10的内部。另外，并不限定在此公开的技术，所以省略详细说明，但该锂离子二次电池100具备由正极端子72和负极端子74构成的一对电极端子70。这些电极端子70的一端与电池壳体10内的电极体20电连接。另一方面，电极端子70的另一端在电池壳体10的外部露出。由此，能够将收纳在电池壳体10内的电极体20与车辆的电动机等外部设备电连接。
(2)电池壳体
如上所述，电池壳体10是收纳电极体20和非水电解液30的容器。电池壳体10是具有内部空间的方型容器，具备上表面开口了的箱型壳体主体12以及封闭该壳体主体12的上表面开口的板状盖体14。这种电池壳体10优选使用重量轻且导热性好的金属材料(例如铝或铝合金等)。另外，在电池壳体10的盖体14设有用于将非水电解液30注入电池壳体10内部的注液口16。该注液口16在非水电解液30的注液后被密封。另外，在盖体14还设有安全阀18。该安全阀18具有在电池壳体10的内压急剧上升时开放从而降低电池壳体10的内压的功能。
(3)电极体
如图2所示，电极体20通过将正极40、负极50和隔膜60重叠而构成。本实施方式中，将正极40、负极50和隔膜60卷绕重叠而成的卷绕电极体20被用作电极体。具体而言，卷绕电极体20是通过形成将正极40和负极50隔着2枚隔膜60层叠而成的带状层叠体，并将该层叠体卷绕而形成的。再者，本实施方式中，以电池的宽度方向X与卷绕电极体20的卷绕轴WL对齐的方式，将卷绕电极体20收纳在电池壳体10(参照图1)内。换言之，本实施方式的锂离子二次电池100被构建为卷绕轴方向W与宽度方向X为同一方向。
在该卷绕电极体20的卷绕轴方向W(宽度方向X)的中央部，形成有后述的正极合剂层44和负极合剂层54相对向的芯部20a。这样的芯部20a成为卷绕电极体20中的充放电反应的场所。另外，卷绕电极体20在卷绕轴方向W上的一个端部形成有与正极端子72连接的正极连接部20b。并且，卷绕电极体20的另一个端部形成有与负极端子74连接的负极连接部20c。另外，卷绕电极体20的卷绕轴方向W的两端面向外部开放。非水电解液30经由该卷绕轴方向W的两端面在卷绕电极体20的内外流通。即，本实施方式中，在卷绕电极体20的两端面形成有电解液流通路20d。
(a)正极
接着，对于构成电极体20的各构件进行说明。正极40具备带状正极集电箔42和涂敷到该正极集电箔42的表面(例如两面)的正极合剂层44。另外，在该正极40的宽度方向X的一个侧缘部(图2中的左侧的侧缘部)，设有未赋予正极合剂层44而使正极集电箔42露出的正极露出部46。这样的正极露出部46在形成卷绕电极体20时，以从负极50伸出的状态卷绕重叠。由此，在卷绕电极体20的卷绕轴方向W的一个端部形成正极连接部20b。
另外，正极合剂层44包含粒状正极活性物质。正极活性物质的材料没有特别限定，可以无特别限制地使用以往公知的材料。再者，如本实施方式那样，在构建锂离子二次电池的情况下，使用含锂(Li)的正极活性物质。作为这种含Li的正极活性物质，可举出锂镍锰复合氧化物、锂镍钴氧化铝复合氧化物、锂镍钴锰复合氧化物等锂过渡金属复合氧化物。再者，正极合剂层44可以含有2种以上不同种类的正极活性物质。另外，正极合剂层44可以含有导电材料和粘合剂等作为正极活性物质以外的成分。作为导电材料，例如可举出乙炔黑(AB)和科琴黑等炭黑、活性炭、石墨等碳材料。作为粘合剂，例如可举出聚偏二氟乙烯(PVdF)等卤代乙烯树脂、聚环氧乙烷(PEO)等聚环氧烷。再者，对于正极活性物质以外的成分，可以无特别限制地使用以往公知的材料，并不限定在此公开的技术。
(b)负极
负极50具备带状负极集电箔52和涂敷到该负极集电箔52的表面(例如两面)上的负极合剂层54。在该负极50的宽度方向X的另一个侧缘部(图2中的右侧的侧缘部)，设有未赋予负极合剂层54而使负极集电箔52露出的负极露出部56。在形成卷绕电极体20时，该负极露出部56以从正极40伸出的状态卷绕重叠。由此，在卷绕电极体20的卷绕轴方向W的另一个端部形成负极连接部20c。
另外，负极合剂层54包含粒状负极活性物质。只要不妨碍在此公开的技术效果，负极活性物质的材料就没有特别限定。作为一例，在构建锂离子二次电池的情况下，作为负极活性物质，可以使用含碳(C)的碳系活性物质和含有金属元素的金属系活性物质等。作为碳系活性物质，可举出石墨(graphite)、硬碳、软碳、非晶质涂层石墨等。另外，作为金属系活性物质，可以优选使用包含选自硅(Si)、锡(Sn)、锑(Sb)、铋(Bi)、钛(Ti)、锗(Ge)中的元素的金属单质或金属氧化物等。另外，负极合剂层54可以含有粘合剂、增稠剂等作为负极活性物质以外的添加物。作为粘合剂，可以使用苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等。作为增稠剂，可以使用羧甲基纤维素(CMC)等。再者，负极活性物质以外的成分，可以无特别限制地使用以往公知的材料，并不限定在此公开的技术。
另外，本实施方式的锂离子二次电池100的特征在于，在负极合剂层54形成阻止部54a和保液部54b，各区域中使用的负极活性物质不同。关于该特征稍后详细说明。
(c)隔膜
隔膜60是介于正极40与负极50之间的绝缘构件。在该隔膜60形成有电荷载体(锂离子)能够透过的微细孔。通过非水电解液30渗透到电极体20的内部而使其填充到隔膜60的微细孔中，能够使正极40与负极50之间的电荷载体移动。再者，对于隔膜60，可以无特别限制地使用以往公知的材料，并不限定在此公开的技术，因此省略详细说明。
(4)非水电解液
如图1所示，非水电解液30与电极体20一同被收纳到电池壳体10内，并渗透到电极体20的内部。再者，非水电解液30不需要全部渗透到电极体20的内部。例如，一部分非水电解液30也可以作为剩余电解液32存在于电极体20的外部(电极体20与电池壳体10之间)。通过设定非水电解液30的注液量以产生该剩余电解液32，在电极体20内的非水电解液30不足时，能够使剩余电解液32向电极体20内渗透。特别是本实施方式的锂离子二次电池100容易使非水电解液30渗透到电极体20的内部，所以能够更好地发挥设置剩余电解液32所带来的效果。
非水电解液30通过在非水溶剂中溶解支持盐来调制。再者，对于非水电解液30的成分没有特别限定，可以无特别限制地使用以往公知的材料。例如，作为非水溶剂，可以使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等碳酸酯系溶剂。另外，作为碳酸酯系溶剂以外的非水溶剂的一例，可举出醚系溶剂、酯系溶剂、腈系溶剂、磺系溶剂、内酯系溶剂等。另外，非水电解液30可以含有2种以上的非水溶剂。例如，可以使用以预定比例混合有EC、DMC和EMC的混合溶剂。另一方面，作为支持盐，使用LiPF6、LiBF4等。再者，支持盐的摩尔浓度在0.5～5mol/L(例如1mol/L)左右是合适的。
(5)负极合剂层的各区域
如上所述，在本实施方式中的负极合剂层54设有阻止部54a和保液部54b，各区域所含的负极活性物质不同。具体而言，在负极合剂层54之中与电解液流通路20d接触的区域形成阻止部54a，在比阻止部54a靠中央侧的区域形成保液部54b。更具体而言，阻止部54a在负极合剂层54的宽度方向X的两端部以沿着带状负极50的长度方向的方式连续地形成(参照图2)。因此，在卷绕后的电极体20中，阻止部54a介于电极体20的外部与保液部54b之间，作为控制电解液流通路20d的闭塞和开放的区域发挥作用。另一方面，保液部54b位于芯部20a的中心部，成为充放电反应的主要场所。
另外，电极体20在宽度方向X上的总长度为100％时的阻止部54a的长度优选为1％以上，更优选为2.5％以上，特别优选为5％以上。由此，在使阻止部54a膨胀时能够更好地防止非水电解液30的漏出。另一方面，如果缩短阻止部54a的宽度，则能够相对地确保保液部54b的宽度，因此存在提高电极体20整体的充放电反应稳定性的倾向。从这一观点出发，阻止部54a在宽度方向X上的长度优选为20％以下，更优选为15％以下，特别优选为10％以下。
而且，从适当地切换电解液流通路20d的闭塞/开放的观点出发，适当地选择阻止部54a中使用的负极活性物质的种类。具体而言，阻止部54a含有与保液部54b所含的负极活性物质相比、相对于正极活性物质的电位高，且与SOC增减相伴的膨胀收缩率大的负极活性物质。通过形成这种结构的阻止部54a，能够抑制在常用范围非水电解液30向电极体20外部的漏出，并且，在恢复范围非水电解液30能够容易地渗透到电极体20内部。以下，对于发挥这样效果的理由进行说明。
首先，本实施方式中，在阻止部54a包含相对于正极活性物质(锂)的电位相对高的负极活性物质，在保液部54b包含相对于正极活性物质的电位相对低的负极活性物质。当对具有这种结构的负极50的电池进行充电时，电荷载体优先供给到阻止部54a，所以阻止部54a比保液部54b先膨胀。而且，该阻止部54a所含的负极活性物质的膨胀收缩率比保液部54b所含的负极活性物质大。因此，在阻止部54a充分膨胀、且保液部54b产生膨胀收缩的中SOC区域～高SOC区域(常用范围)的充放电中，阻止部54a变得比保液部54b厚，电解液流通路20d被闭塞(参照图3)。由此，形成保液部54b和隔膜60相对的保液空间R，抑制非水电解液30漏出到电极体20的外部。另一方面，在阻止部54a膨胀收缩的低SOC区域的充放电中，阻止部54a变得比保液部54b薄，电解液流通路20d被开放(参照图4)。由此，电极体20的外部与保液空间R连通，非水电解液30在电极体20的内外流通。因此，在电极体20内部的非水电解液30不足的情况下，使非水电解液30容易地渗透到电极体20内部，能够消除高速率充放电劣化。
如上所述，本实施方式的锂离子二次电池100能够通过SOC调节这一非常简单的手段，来切换电解液流通路20d的闭塞和开放，因此能够合适地防止非水电解液30在电极体20的内部不足。因此，本实施方式的锂离子二次电池100能够维持消除了高速率充放电劣化的合适的电池性能。
(6)各区域中使用的负极活性物质
再者，只要不妨碍在此公开的技术效果，阻止部54a和保液部54b的各区域所含的负极活性物质就可以无特别限制地从以往公知的负极活性物质中选择。具体而言，对于“相对于正极活性物质的电位”和“与SOC增减相伴的膨胀收缩率”这2个性质，只要满足阻止部54a比保液部54b大这一关系，则各个区域所含的负极活性物质没有特别限定。以下，对于各区域所含的负极活性物质的一例进行说明。
(a)保液部的负极活性物质
首先，从容易产生在此公开的技术效果的观点出发，优选保液部54b所含的负极活性物质是相对于正极活性物质的电位的绝对值低、并且与SOC增减相伴的膨胀收缩率的绝对值小的活性物质。例如，在锂离子二次电池100的情况下，优选将相对于Li的电位为0.01～0.07V(例如0.05V左右)、且与SOC增减相伴的膨胀收缩率为5～20％(例如12％左右)的负极活性物质用于保液部54b。这样，通过在保液部54b中使用相对于Li的电位和膨胀收缩率各自的绝对值小的负极活性物质，能够扩大可用于阻止部54a的负极活性物质的选择余地。作为这样的负极活性物质的一例，可举出含碳(C)的碳系活性物质(石墨、硬碳、软碳等)。另外，如上所述，保液部54b位于芯部20a的中心部，成为充放电反应的主要场所，因此优选使用充放电反应容易稳定的负极活性物质。从该观点出发，作为保液部54b所含的负极活性物质，优选碳系活性物质。
(b)阻止部的负极活性物质
阻止部54a优选使用相对于正极活性物质的电位的绝对值高、且与SOC增减相伴的膨胀收缩率的绝对值大的负极活性物质。例如，在保液部54b含有碳系活性物质的情况下，阻止部54a优选含有相对于正极活性物质(Li)的电位为0.1V以上(优选为0.2V以上、更优选为0.3V以上、特别优选为0.4V以上)的负极活性物质。由此，在低SOC下阻止部54a充分膨胀，所以能够在抑制非水电解液30漏出的同时扩大能够充放电的常用范围。再者，阻止部54a所含的负极活性物质相对于Li的电位的上限不特别限定，可以是2.0V以下，可以是1.5V以下，可以是1.0V以下，也可以是0.8V以下。
另外，在保液部54b含有碳系活性物质的情况下，阻止部54a优选含有与SOC增减相伴的膨胀收缩率为50％以上(优选为100％以上、更优选为150％以上、特别优选为200％以上)的负极活性物质。由此，在常用范围的充放电中使电解液流通路20d切实地闭塞，能够抑制非水电解液30的漏出。另外，通过使这样的膨胀收缩率大的负极活性物质包含在阻止部54a中，在恢复范围进行充放电时能够广泛地开放电解液流通路20d，因此能够提高非水电解液30向电极体20内部的渗透性。再者，阻止部54a的负极活性物质的膨胀收缩率的上限不特别限定，可以是500％以下，也可以是400％以下。但是，如果与SOC变动相伴的阻止部54a的膨胀收缩量变得过大，则可能产生由导电通路断开而导致的电池容量降低。从这一观点出发，阻止部54a的负极活性物质的膨胀收缩率优选为350％以下，更优选为320％以下。
作为适合满足上述条件的阻止部54a用的负极活性物质的材料，可举出含有选自硅(Si)、锡(Sn)、锑(Sb)、铋(Bi)中的元素的金属系活性物质。再者，金属系活性物质可以是含有上述元素的金属单质，也可以是氧化物等化合物。如下述表1所示，这些金属系活性物质相对于Li的电位和膨胀收缩率大，所以通过将其添加到阻止部54a中，能够适当地进行由SOC调节引起的电解液流通路20d的闭塞/开放。再者，如下述表1所示，在这些金属系活性物质中，由于含Si的Si系活性物质与SOC增减相伴的膨胀收缩率特别大，因此特别适合作为阻止部54a用的负极活性物质。
表1
Figure BDA0003120980100000141
再者，阻止部54a所含的负极活性物质不需要其全部与保液部54b所含的负极活性物质相比都是相对于正极活性物质的电位高、且与SOC增减相伴的膨胀收缩率大的材料。例如，在保液部54b中使用碳系活性物质的情况下，即使在阻止部54a中使用了将碳系活性物质和金属系活性物质混合而成的混合材料，也能够发挥在此公开的技术效果。这样，通过使碳系活性物质包含在阻止部54a中，能够在使阻止部54a的充放电反应稳定化的基础上，合适地发挥在此公开的技术效果。
再者，从合适地由SOC调节引起电解液流通路20d的闭塞/开放从而合适地防止高速率充放电劣化的观点出发，金属系活性物质的含量相对于阻止部54a的负极活性物质的总量优选为0.5重量％以上，更优选为1重量％以上，进一步优选为1.5重量％以上，特别优选为2重量％以上。另一方面，从发挥在此公开的技术效果的观点来看，上述金属系活性物质的含量的上限值不特别限定。即，金属系活性物质的含量相对于阻止部54a的负极活性物质的总量可以是100重量％(总量)，可以是75重量％以下，可以是50重量％以下，可以是25重量％以下，也可以是10重量％以下。但是，如果阻止部54a的膨胀收缩量变得过大，则可能产生由导电通路断开而导致的容量降低。考虑到这一点，金属系活性物质的含量的上限值优选为7.5重量％以下，更优选为5重量％以下，进一步优选为4重量％以下，特别优选为3重量％以下。
2.电池模块
接着，对具备上述实施方式的锂离子二次电池100的电池模块的一例进行说明。图5是说明本实施方式的电池模块的框图。另外，图6是说明本实施方式的电池模块的充放电控制的流程图。并且，图7是说明具备阻止部和保液部的二次电池的充电中的负极电位与SOC的关系的坐标图。
如图5所示，本实施方式的电池模块1具备与外部设备4电连接的电源2以及控制该电源2的充放电的控制部3。以下，对各结构进行说明。
(1)电源
电源2经由正极连接构件2a和负极连接构件2b与外部设备4电连接。外部设备4的种类不特别限定，例如可以是电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)等汽车、个人计算机、便携式终端等电子设备等。而且，本实施方式的电池模块1的电源2至少包含一个上述实施方式的锂离子二次电池100(参照图1)。再者，电源2所含的锂离子二次电池100的个数不特别限定，可以根据外部设备4的运转所需的电力适当增减。再者，在构建具备多个(例如3个以上)锂离子二次电池100的电源2的情况下，优选形成这多个电池沿预定方向排列、且沿着该排列方向被约束的电池组。由此，不仅可以确保电源2的结构稳定性，而且可以使各个电池的充放电稳定化。再者，虽然省略了具体图示，但正极连接构件2a与锂离子二次电池100的正极端子72(参照图1)连接。另外，负极连接构件2b与锂离子二次电池100的负极端子74连接。
(2)控制部
控制部3经由外部设备4与电源2连接，根据外部设备4的运转状态来控制电源2的充放电。该控制部3可由根据预定程序驱动的计算机来实现。控制部3的各功能由构成该控制部3的各计算机的运算装置(也称为处理器、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-processing unit))或存储装置(存储器或硬盘等)来处理。例如，控制部3的各结构可以作为以预定的形式存储由计算机实现的数据的数据库、数据结构、依据预定程序进行预定运算处理的处理模块等，或者作为它们的一部分来实现。
而且，本实施方式中的控制部3具备劣化检测部3a、SOC测定部3b和SOC调节部3c。这些劣化检测部3a、SOC测定部3b、SOC调节部3c可以通过实现控制部3的计算机和各种传感器的协作来实现。以下，对控制部3具备的各结构进行说明。
(a)劣化检测部
劣化检测部3a用于检测电源2的高速率充放电劣化。作为一例，劣化检测部3a优选用于计算将与高速率充放电相伴的电源2的高速率充放电劣化状态(电池电阻的增加等)数值化后的评价值D。该评价值D可以基于电源2的电流值、电源2的SOC、电源2的温度和充放电的循环时间来计算。再者，评价值D的具体计算步骤可以引用国际公开第12/101678号和国际公开第13/046263号中公开的步骤。并且，劣化检测部3a检测出的关于高速率充放电劣化的信息(例如评价值D)被发送到后述的SOC调节部3c。
(b)SOC测定部
SOC测定部3b用于测定电源2的SOC。例如，向SOC测定部3b提供与充放电时的电流值有关的信息。SOC测定部3b可以通过累计该电流值来计算电源2的SOC。再者，SOC测定部3b中的SOC的计算步骤不限于上述步骤，可以无特别限制地采用以往公知的步骤。例如，SOC测定部3b可以基于负极电位来推定SOC。然后，由SOC测定部3b算出的SOC被发送到SOC调节部3c。再者，在劣化检测部3a为了检测高速率充放电劣化而利用SOC的情况下，由SOC测定部3b算出的电源2的SOC不仅被发送到SOC调节部3c，还被发送到劣化检测部3a。
(c)SOC调节部
SOC调节部3c用于通过控制电源2的充放电来调节SOC。在此，SOC调节部3c基于劣化检测部3a的检测结果，在判断为电源2未发生高速率充放电劣化期间，以使阻止部54a比保液部54b厚(参照图3)的方式将电源2的SOC维持在常用范围。由此，能够使电解液流通路20d闭塞，在抑制非水电解液30向电极体20外部漏出的同时进行电源2的充放电。另一方面，SOC调节部3c在基于劣化检测部3a的检测结果判断为电源2发生了高速率充放电劣化时，以使阻止部54a比保液部54b薄(参照图4)的方式使电源2的SOC降低到恢复范围。由此，电解液流通路20d开放，所以非水电解液30容易渗透到电极体20内部，能够容易地消除高速率充放电劣化。
(3)SOC控制的具体例
以下，对于本实施方式的电池模块1的SOC控制的具体顺序进行说明。如图6所示，在该SOC控制中，SOC调节部3c经过步骤S10～S60的6个步骤，控制电源2(锂离子二次电池100)的充放电。再者，以下说明中，作为评价高速率充放电劣化的参数采用了评价值D，但评价高速率充放电劣化的具体参数并不限定于评价值D。
(a)步骤S10
SOC调节部3c在外部设备4正常运转期间，将电源2的SOC维持在常用范围(步骤S10)。具体而言，在外部设备4正常运转期间，SOC调节部3c对SOC测定部3b的测定结果(电源2的SOC)与预先设定的SOC基准值TS(参照图7)进行持续比较。并且，当步骤S10的执行中电源2的SOC低于SOC基准值TS而成为恢复范围A的情况下，将电源2的充放电强制地切换为充电，使SOC上升到常用范围B。通过进行这样的控制，能够将电源2的SOC持续维持在常用范围B。这样，通过将SOC维持在常用范围B，能够在用阻止部54a闭塞电解液流通路20d的状态下进行充放电，因此能够抑制非水电解液30向电极体20外部漏出(参照图3)。
再者，在本说明书中，所谓“常用范围”，是指在阻止部充分膨胀了的状态下体积几乎不变化、并且保液部产生膨胀收缩的中SOC区域～高SOC区域的充电状态。另一方面，所谓“恢复范围”，是指在保液部充分收缩了的状态下体积几乎不变化、并且阻止部产生膨胀收缩的低SOC区域的充电状态。这些常用范围和恢复范围可以根据保液部和阻止部分别所含的负极活性物质的电位适当设定。具体而言，当对具备包括保液部和阻止部的负极的二次电池进行充放电时，如图7所示，在低SOC区域产生负极电位的急剧变动，在中SOC区域～高SOC区域负极电位的变动缓慢。这是因为在低SOC区域向阻止部快速供给电荷载体后，在中SOC区域～高SOC区域向保液部缓缓供给电荷载体的缘故。可以基于这种特征性的电位变动，设定低SOC区域的“恢复范围A”和中SOC区域～高SOC区域的“常用范围B”。
另外，步骤S10的SOC控制中的“SOC基准值TS”是确定该恢复范围A与常用范围B的边界的值。例如，可以将“SOC基准值TS”设定为与阻止部54a中使用的负极活性物质的电位和保液部54b中使用的负极活性物质的电位的中间值对应的SOC。另外，“SOC基准值TS”也可以设定在比未确认负极电位的急剧变动时的SOC高的SOC侧。由此，能够切实地防止在常用范围B的通常运转中阻止部54a收缩从而非水电解液30漏出的情况。作为一例，在正极合剂层44使用锂镍钴锰复合氧化物，保液部54b使用碳系活性物质，且阻止部54a使用碳系活性物质与Si系活性物质的混合材料的情况下，优选将SOC基准值TS设定在SOC：20％～40％(更优选在SOC：25％～35％、例如SOC：30％)的范围内。
(b)步骤S20
另外，SOC调节部3c在外部设备4通常运转期间，按预定的单位时间计算评价值D的累计值∑D(步骤S20)。具体而言，如上所述，劣化检测部3a计算表示电源2的高速率充放电劣化状态的评价值D，并将计算结果发送到SOC调节部3c。SOC调节部3c计算接收到的评价值D的累计值∑D，用于后述的通常运转和恢复处理的切换判定。在此，SOC调节部3c优选构成为：设定相对于评价值D的目标值，在累计值∑D的计算中仅采用超过该目标值的评价值D。由此，能够防止在电源2未发生高速率充放电劣化的状态下得到的评价值D被用于步骤S30的劣化判定。
(c)步骤S30
接着，SOC调节部3c实施评价值D的累计值∑D是否大于劣化判定基准值TD1的判定(步骤S30)。然后，在累计值∑D小于劣化判定基准值TD1(∑D<TD1)时，使处理返回步骤S10，继续外部设备4的通常运转。另一方面，在累计值∑D为劣化判定基准值TD1以上(∑D≥TD)的情况下，SOC调节部3c判断为非水电解液30在电极体20内部不足而正在发生高速率充放电劣化，停止外部设备4的通常运转，进入步骤S40。再者，劣化判定基准值TD1是对使外部设备4通常运转时可容许的高速率充放电劣化的程度进行数值化而得到的。该劣化判定基准值TD1可以基于对评价值的累计值∑D和电源2的性能(例如电阻值)的相关关系进行了调查后的预备试验的结果、和/或外部设备4的通常运转所要求的性能等任意设定。
(d)步骤S40
在步骤S40中，SOC调节部3c使电源2的SOC降低到低于SOC基准值TS(参照图7)的状态。具体而言，SOC调节部3c将SOC基准值TS与电源2的SOC进行比较，实施电源2的放电直到电源2的SOC低于SOC基准值TS而成为恢复范围A。然后，SOC调节部3c控制充放电，以使得电源2的SOC被维持在恢复范围A的范围内。换言之，SOC调节部3c在调节SOC以使其不超过SOC基准值TS的同时控制电源2的充放电。由此，如图4所示，由于维持电解液流通路20d开放的状态，所以能够使非水电解液30浸透到电极体20的内部而使高速率充放电劣化恢复。
另外，在实施恢复处理期间，SOC调节部3c基于从劣化检测部3a发送的评价值D，对评价值的累计值∑D持续执行缓和校正。具体而言，当通过恢复处理消除高速率充放电劣化时，由劣化检测部3a获取的评价值D降低。在恢复处理的执行中，SOC调节部3c基于从劣化检测部3a发送的评价值D来计算评价值D的降低量，基于评价值D的降低量使累计值∑D降低，从而持续执行缓和校正。
(e)步骤S50、S60
然后，SOC调节部3c按预定的单位时间，对于因上述缓和修正而降低的评价值的累计值∑D是否小于恢复判定基准值TD2进行判定(步骤S50)。然后，在评价值的累计值∑D高于恢复判定基准值TD2期间(∑D≥TD2)，判断为电源2的恢复(高速率充放电劣化的消除)不充分，返回步骤S40继续恢复处理和累计值∑D的缓和校正。另一方面，在评价值的累计值∑D低于恢复判定基准值TD2的情况下(∑D<TD2)，SOC调节部3c判断为充分消除了电源2的高速率充放电劣化，停止恢复处理。然后，SOC调节部3c对于SOC基准值TS和电源2的SOC进行比较，实施电源2的充电直到电源2的SOC高于SOC基准值TS而成为常用范围B(步骤S60)。然后，SOC调节部3c使处理返回步骤S10，再次开始通常运转。
再者，恢复判定基准值TD2是用于判定是否通过恢复处理消除了电源2的高速率充放电劣化的基准值。优选该恢复判定基准值TD2是比在步骤S30中使用的劣化判定基准值TD1小的值。由此，能够在电源2的高速率充放电劣化被充分消除后再次开始通常运转，因此能够合适地防止因通常运转和恢复处理被频繁切换而导致的运转效率降低。
如上所述，本实施方式的电池模块1中，根据电源2的高速率充放电劣化状态适当地切换通常运转和恢复处理，能够使电极体20的电解液流通路20d闭塞/开放。因此，根据本实施方式，能够防止非水电解液30在电极体20内部的不足，在维持合适的电池性能的同时使用电源2。换言之，根据本实施方式的电池模块1，能够在抑制非水电解液30漏出的同时使外部设备4进行通常运转，并且在电源2发生了高速率充放电劣化时，能够容易地实施使非水电解液30渗透到电极体20内部的恢复处理。
再者，在此公开的非水电解液二次电池没有以用于上述结构的电池模块1为前提。例如，即使不进行基于高速率充放电劣化程度切换通常运转和恢复处理的处理，也可以充分发挥在此公开的非水电解液二次电池的效果。具体而言，即使在进行根据外部设备的运转时间切换通常运转和恢复处理的处理、和/或进行在一天的特定时间(例如夜间)实施恢复处理的处理的情况下，也能够充分发挥在此公开的非水电解液二次电池的效果。
3.其他实施方式
以上，对在此公开的技术的一实施方式进行了说明。再者，上述实施方式示出应用在此公开的技术的一例，并不意图限定在此公开的技术。
例如，上述实施方式中，将正极40、负极50和隔膜60卷绕重叠而成的卷绕电极体20(参照图2)作为电极体使用。但是，电极体只要是正极、负极和隔膜重叠而成的结构即可，并不限定于图2所示卷绕电极体20。作为电极体的结构的其他例，可举出夹着隔膜将多枚正极和负极层叠而成的层叠电极体20A(参照图8)。这样的叠层电极体20A中，不仅在宽度方向X的两端部，在高度方向Z的上端部和下端部也形成电解液流通路20d。因此，在具备层叠电极体20A的非水电解液二次电池中，实施在此公开的技术的情况下，优选在层叠的多枚负极50各自的负极合剂层54的外周缘部形成阻止部54a。
再者，如果比较图2所示卷绕电极体20和图8所示层叠电极体20A，则卷绕电极体20的电解液流通路20d的数量较少。另外，卷绕电极体20由于卷绕时的张力而可能使正极40与负极50的极间距离变窄。从这些方面来看，卷绕电极体20与层叠电极体20A相比，有非水电解液的渗透变困难的倾向。考虑到这点，在此公开的技术由于容易使非水电解液渗透到电极体内部，所以优选适用于具备卷绕电极体20的非水电解液二次电池。
另外，如上所述，本说明书中，作为在此公开的技术的一实施方式，使用了锂离子二次电池100。但是，可应用在此公开的技术的电池不限定于锂离子二次电池，也可以是其他非水电解液二次电池(例如镍氢电池等)。
[试验例]
以下，说明与在此公开的技术有关的试验例。再者，以下记载的试验例的内容并不意图限定在此公开的技术。
1.各样品的制作
本试验例中，准备负极合剂层的组成不同的5种锂离子二次电池(样品1～5)，调查了对于抑制非水电解液漏出而言合适的条件。以下，对于各样品进行说明。
(1)样品1
首先，本试验例中，制作合剂层的涂敷幅度为100mm、且高度尺寸为50mm的卷绕电极体。具体而言，在负极集电箔(铜箔)的两面赋予负极合剂层，准备带状负极。再者，在负极合剂层中添加负极活性物质、粘合剂(SBR)和增稠剂(CMC)。而且，样品1中，在负极合剂层的宽度方向的两端部形成宽度10mm(电极体的总宽度的10％)的阻止部，将负极合剂层的剩余部分作为保液部。再者，保液部的负极活性物质使用石墨，阻止部的负极活性物质使用石墨与Si的混合材料(Si添加量：0.5重量％)。另一方面，正极是通过在正极集电箔(铝箔)的两面赋予正极合剂层而形成的。再者，在正极合剂层中添加正极活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2：锂镍钴锰复合氧化物)、导电材料(AB)和粘合剂(PVdF)。然后，形成将上述结构的正极和负极隔着隔膜(PP-PE-PP的三层片)层叠而成的层叠体，通过卷绕该层叠体来制作卷绕电极体。
通过将上述结构的卷绕电极体收纳到铝制的电池壳体内部来构建电池组装体。将非水电解液注入该电池组装体的壳体内，然后密闭壳体，由此构建评价试验用的锂离子二次电池(样品1)。再者，非水电解液使用在以3：4：3的体积比含有EC、DMC和EMC的混合溶剂中以约1mol/L的浓度含有支持盐(LiPF6)的溶液。
(2)样品2～4
样品2～4中，与样品1同样地使用在负极合剂层的宽度方向的两端部形成有阻止部的负极，构建试验用锂离子二次电池。然后，使用石墨作为保液部的负极活性物质，使用石墨与Si的混合材料作为阻止部的负极活性物质。再者，样品2～4中，使阻止部中的石墨与Si的混合比与样品1不同，除此以外在与样品1相同的条件下构建试验用锂离子二次电池。各样品中阻止部的Si添加量示于表2。
(3)样品5
样品5中，使用未形成阻止部(在负极合剂层的全部区域仅使用石墨作为负极活性物质)的负极，除此以外在与样品1相同的条件下构建试验用锂离子二次电池。
2.评价试验
(1)循环试验
首先，在各样品中制作试验用电池后，约束该试验用电池。然后，对被约束的电池进行初始充电，然后实施循环试验。具体而言，首先，在25℃的环境下，实施充电直到SOC为80％的充电状态的初始充电。然后，对该电池以10C的恒流进行脉冲放电，直到SOC达到30％，中止5秒钟后，以10C进行脉冲充电直到SOC达到80％，并中止5秒钟，将上述矩形波循环作为1个循环，进行了将该矩形波循环反复1000次循环的循环试验。
(2)电池电阻评价
测定上述初始充电后的电池电阻(循环试验前的电池电阻)和循环试验后的电池电阻，算出“循环试验前后的电阻增加比”。具体而言，将试验用电池的SOC调节为50％后，在25℃的环境下放电10秒。此时，将放电电流速率设定为2C、5C、10C、20C，测定以各个电流速率放电后的电压。然后，基于电压的测定结果和电流速率计算IV电阻，将其平均值作为电池电阻。然后，计算循环试验前的电池电阻与试验后的电池电阻之比“(试验后的电池电阻/试验前的电池电阻)”，将其作为“循环试验前后的电阻增加比”。各样品的电阻增加比示于表2的相应栏。
(2)电池容量评价
测定上述初始充电后的电池容量(循环试验前的电池容量)和循环试验后的电池容量，算出“循环试验前后的容量下降比”。具体而言，对充电直到SOC为80％的电池进行以1C的恒流放电直到SOC为30％的恒流恒压(CCCV)放电，测定此时的放电容量作为电池容量。然后，计算循环试验前的电池容量与试验后的电池容量之比“(试验后的电池容量/试验前的电池容量)”，将其作为“循环试验前后的容量下降比”。各样品的容量下降比示于表2的相应栏。
表2
Figure BDA0003120980100000241
如表2所示，样品1～4的循环试验前后的电阻增加比比样品5低。由此可知，通过使阻止部含有与保液部的负极活性物质相比相对于正极活性物质的电位高、且膨胀收缩率大的负极活性物质(在此为Si)，能够抑制非水电解液漏出引起的高速率充放电劣化。另一方面，样品4中，确认了与其他样品相比电池容量容易降低的倾向。推测这是由于阻止部的膨胀收缩量过大，因导电通路断开而产生Li孤立的缘故。
以上，详细说明了本发明，但上述说明不过是例示。即，在此公开的技术中包括对上述具体例进行各种变形、变更后的技术。

Claims (12)

1.一种非水电解液二次电池，具备：正极、负极和隔膜重叠而成的电极体、以及渗透到所述电极体内部的非水电解液，所述非水电解液二次电池的特征在于，
所述正极是通过在带状正极集电箔的表面涂敷含有正极活性物质的正极合剂层而形成的，
所述负极是通过在带状负极集电箔的表面涂敷含有负极活性物质的负极合剂层而形成的，
所述电极体具备电解液流通路，该电解液流通路是所述非水电解液在该电极体的内外流通时的流路，
将所述负极合剂层中的与所述电解液流通路接触的区域作为阻止部，将比所述阻止部靠中央侧的区域作为保液部，此时，
所述阻止部含有与所述保液部所含的负极活性物质相比相对于所述正极活性物质的电位高、且与充电状态即SOC增减相伴的膨胀收缩率大的负极活性物质。
2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，
所述正极合剂层含有含锂的正极活性物质。
3.根据权利要求2所述的非水电解液二次电池，
所述保液部含有含碳的碳系活性物质。
4.根据权利要求3所述的非水电解液二次电池，
所述阻止部含有相对于所述锂的电位为0.1V以上的负极活性物质。
5.根据权利要求3或4所述的非水电解液二次电池，
所述阻止部含有与所述SOC增减相伴的膨胀收缩率为150％以上的负极活性物质。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的非水电解液二次电池，
所述阻止部含有包含选自硅、锡、锑和铋中的至少一种的金属系活性物质。
7.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池，
所述阻止部包含将含碳的碳系活性物质和所述金属系活性物质混合而成的负极活性物质。
8.根据权利要求7所述的非水电解液二次电池，
所述阻止部中，所述金属系活性物质的含量相对于所述负极活性物质的总量为0.5重量％以上且3.0重量％以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的非水电解液二次电池，
所述电极体是所述正极、所述负极和所述隔膜卷绕重叠而成的卷绕电极体，在卷绕轴方向的两侧面具备所述电解液流通路，
所述阻止部形成于所述负极合剂层的卷绕轴方向的两端部。
10.一种电池模块，具备：与外部设备电连接的电源、以及控制该电源的充放电的控制部，
所述电源具备至少一个权利要求1～9中任一项所述的非水电解液二次电池，
所述控制部具备：
检测所述电源的高速率充放电劣化的劣化检测部、
测定所述电源的SOC的SOC测定部、以及
通过控制所述电源的充放电来调节所述SOC的SOC调节部，对于所述SOC调节部而言，
在基于所述劣化检测部的检测结果判断为未发生所述高速率充放电劣化的期间，以使所述阻止部比所述保液部厚的方式维持所述电源的SOC，并且，
在基于所述劣化检测部的检测结果判断为发生了所述高速率充放电劣化时，以使所述阻止部比所述保液部薄的方式使所述电源的SOC降低。
11.根据权利要求10所述的电池模块，
所述SOC测定部通过累计所述电源的充放电中的电流值来测定该电源的SOC。
12.根据权利要求10或11所述的电池模块，
所述劣化检测部计算将所述电源的高速率充放电劣化数值化后的评价值D，
对于所述SOC调节部而言，
在所述评价值D的累计值∑D低于劣化判定基准值TD1期间，以使所述阻止部比所述保液部厚的方式调节所述电源的SOC，
在所述评价值D的累计值∑D超过所述劣化判定基准值TD1时，以使所述阻止部比所述保液部薄的方式使所述电源的SOC降低。
CN202110675736.9A 2020-07-01 2021-06-18 非水电解液二次电池和电池模块 Active CN113889678B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020114022A JP7360603B2 (ja) 2020-07-01 2020-07-01 非水電解液二次電池および電池モジュール
JP2020-114022 2020-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113889678A true CN113889678A (zh) 2022-01-04
CN113889678B CN113889678B (zh) 2024-02-20

Family

ID=79010274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110675736.9A Active CN113889678B (zh) 2020-07-01 2021-06-18 非水电解液二次电池和电池模块

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11721840B2 (zh)
JP (1) JP7360603B2 (zh)
KR (1) KR102594784B1 (zh)
CN (1) CN113889678B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024000095A1 (zh) * 2022-06-27 2024-01-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片、二次电池、电池模组、电池包及用电装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011060520A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Nissan Motor Co Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP2012146398A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Hitachi Ltd リチウム二次電池
JP2018106903A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2019114411A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 Tdk株式会社 電池パック及び組電池

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5012909B2 (ja) * 2008-01-24 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池、組電池、車両、電池搭載機器、電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法
JP5585524B2 (ja) 2011-04-27 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 組電池および組電池の製造方法
JP5843222B2 (ja) * 2011-11-11 2016-01-13 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP5999442B2 (ja) * 2013-04-16 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP6245480B2 (ja) * 2015-06-19 2017-12-13 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の制御装置
KR101950859B1 (ko) * 2016-02-15 2019-02-22 주식회사 엘지화학 음극 제조방법 및 음극
JP6308232B2 (ja) * 2016-02-26 2018-04-11 トヨタ自動車株式会社 二次電池システム
EP3595073B1 (en) * 2017-03-07 2022-08-03 Envision AESC Japan Ltd. Secondary battery and method for manufacturing secondary battery
JP6809399B2 (ja) * 2017-07-03 2021-01-06 トヨタ自動車株式会社 二次電池システム
JP7025287B2 (ja) * 2017-12-27 2022-02-24 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池状態推定装置及び電池状態推定方法
JP7031382B2 (ja) 2018-03-08 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011060520A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Nissan Motor Co Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP2012146398A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Hitachi Ltd リチウム二次電池
JP2018106903A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2019114411A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 Tdk株式会社 電池パック及び組電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024000095A1 (zh) * 2022-06-27 2024-01-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片、二次电池、电池模组、电池包及用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220003448A (ko) 2022-01-10
JP7360603B2 (ja) 2023-10-13
US20220006128A1 (en) 2022-01-06
US20230198026A1 (en) 2023-06-22
US11721840B2 (en) 2023-08-08
KR102594784B1 (ko) 2023-10-26
JP2022012289A (ja) 2022-01-17
CN113889678B (zh) 2024-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1184918B1 (en) Rechargeable lithium ion battery
JP3797197B2 (ja) 非水電解質二次電池
KR101669344B1 (ko) 밀폐형 리튬 2차 전지
EP1739768A1 (en) Lithium ion secondary battery and charge/discharge controlling system thereof
EP2867938B1 (en) Method of manufacturing non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101569297B1 (ko) 리튬 이온 이차 전지
WO2011033781A1 (ja) リチウム二次電池における正極活物質の充放電方法、ならびに、リチウム二次電池を備えた充放電システム、電池パック、電池モジュール、電子機器および車両
JP5094084B2 (ja) 非水電解質二次電池
US20170104347A1 (en) Secondary battery apparatus
JP6872095B2 (ja) 電極保護層を含む負極及びこれを適用したリチウム二次電池
US10581048B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery having first separator layer with total pore volume larger than second separator layer
US9350049B2 (en) Electric storage device and electric storage apparatus
US20230198026A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and battery module
KR20040018943A (ko) 리튬 이차 전지
US20150056521A1 (en) Lithium ion battery electrolytes and electrochemical cells
EP3826092B1 (en) Nonaqueous electrolyte power storage element, and power storage device
JP2019102231A (ja) 蓄電素子
CN114792838A (zh) 用于含磷橄榄石正电极的三元盐电解质
KR20170089477A (ko) 리튬 이차전지 관리 방법 및 장치
JPWO2020137818A1 (ja) 非水電解質二次電池及びその製造方法
JP2007213828A (ja) 非水電解質二次電池
KR20070033839A (ko) 구리 집전체의 용출을 막을 수 있는 리튬 이차 전지
JP7330177B2 (ja) リチウムイオン二次電池用電極
JP2003203636A (ja) 非水電解液二次電池正極用導電剤及びこれを用いた正極板と非水電解液二次電池
KR20230060052A (ko) 전지 내부의 트랩 가스 제거 방법, 이를 포함하는 전지의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant