CN204204956U - 电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包 - Google Patents

电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包,其能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池。根据实施方式可提供电池用活性物质体(40)。该电池用活性物质体(40)具备多个复合体(41)和位于这些多个复合体(41)之间的粘结部件(45)。复合体(41)包含活性物质粒子(42)和覆盖该活性物质粒子的覆盖层(43)。覆盖层(43)含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。粘结部件(45)包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。

Description

电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包
技术领域
本实用新型的实施方式涉及电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包。
背景技术
非水电解质电池作为用于混合动力汽车及电动汽车等的电源而受到注目。为了能够在这样的用途中应用,要求非水电解质电池具有大容量、长寿命及良好的输入输出特性等特性。
作为非水电解质电池的负极活性物质,一般使用碳系材料,但近年来也使用尖晶石结构的钛酸锂。尖晶石结构的钛酸锂由于没有伴随着充放电反应的体积变化,所以循环特性良好。此外,与使用碳系材料的情况相比较,由于发生锂树枝晶的可能性低,所以安全性高。此外,尖晶石型的钛酸锂因是陶瓷因而难以产生热失控。
此外,近年来,单斜晶系β型钛复合氧化物作为负极活性物质也受到注目。单斜晶系β型钛复合氧化物具有容量高的优点。
对于使用了上述这样的材料的非水电解质电池,一直期望进一步改善寿命特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-349263号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
本实用新型要解决的课题是提供能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池的电池用活性物质体、含有该电池用活性物质的电极、具备该电极的非水电解质电池及含有该非水电解质电池的电池包。
用于解决课题的手段
根据第1实施方式,可提供一种电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备多个复合体以及位于这些多个复合体之间的粘结部件。复合体包含活性物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层。覆盖层含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。粘结部件包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。
根据第2实施方式,可提供一种电极。该电极具备集电体以及设在该集电体上的活性物质材料层。活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。
根据第3实施方式,可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、作为负极的第2实施方式的电极以及非水电解质。
根据第4实施方式,可提供一种电池包。该电池包含第3实施方式的非水电解质电池。
附图说明
图1是第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子的概略剖视图。
图2是第2实施方式的电极的一个例子的概略剖视图。
图3是第3实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖视图。
图4是图3所示的非水电解质电池的A部的放大剖视图。
图5是第3实施方式的第2例的非水电解质电池的部分剖切概略立体图。
图6是图5所示的非水电解质电池的B部的放大剖视图。
图7是第3实施方式的第3例的非水电解质电池的概略展开立体图。
图8是第4实施方式的电池包的一个例子的概略分解立体图。
图9是表示图8所示的电池包的电路的方块图。
图10是表示第4实施方式的电池包的另一个例子的电路的方块图。
图11是比较例1-3的电池用活性物质体的概略剖视图。
符号说明
10:非水电解质电池、100:电池包、1:外包装部件、2:电极组、21:单电池、22:组电池、23:粘接胶带、24:印制电路布线基板、25:热敏电阻、26:保护电路、26a:电压检测用布线、27:向外部设备通电用的端子、27a:正极侧布线、27b:负极侧布线、28:正极侧引线、29:正极侧连接器、30:负极侧引线、31:负极侧连接器、33:保护片材、34:保护块、35:收纳容器、36:盖体、3:正极、3a:正极集电体、3b:正极材料层、32:正极活性物质、4:电极(负极)、4a:集电体(负极集电体)、4b:活性物质材料层(负极材料层)、4c:负极集电极耳、40:电池用活性物质体、41:复合体、42:活性物质粒子(负极活性物质)、43:覆盖层、43’:羟甲基纤维素部件、44:导电剂、45:粘结部件、45’:聚偏氟乙烯部件、5:隔膜、5a:孔、6:正极端子、7:负极端子。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。再者,在实施方式中,对于通用的构成标注同一符号,并将重复的说明省略。此外,各图是用于说明实施方式和促进其理解的模式图,其形状及尺寸、比例等有与实际装置不同的地方,但这些可参酌以下的说明和公知的技术进行适宜的设计变更。
(第1实施方式)
根据第1实施方式,可提供一种电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备多个复合体和位于这些多个复合体之间的粘结部件。复合体包含活性物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层。覆盖层含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素(CMC)之中的至少1种。粘结部件包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。
对于覆盖层中所含的选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种,其由干燥导致的体积收缩小。因此,对于复合体,在干燥后覆盖层也能显示出优良的覆盖性。此外,覆盖性优良的该覆盖层即使活性物质粒子的体积变化,也能维持高的表面覆盖率。而且,覆盖层中所含的选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种能够保持非水电解质。因此,该覆盖层通过保持非水电解质而能够提供及维持非水电解质和活性物质粒子之间的离子传输通道。
另一方面,粘结部件的非水电解质保持性及锂离子传导性方面差。但是,在第1实施方式的电池用活性物质体中,由于粘结部件实质上不与活性物质粒子接触,因此不会阻碍非水电解质和活性物质粒子之间的离子的传输。
此外,覆盖层如上面说明的那样,能够以优良的覆盖性覆盖活性物质粒子且能够维持其状态,所以能够抑制活性物质粒子和非水电解质的反应及活性物质粒子和粘结部件的反应,进而能够抑制因这些反应而产生的副产物的生成。该副产物可能成为电极性能劣化及电池内部电阻上升的原因。
另一方面,该覆盖层被所保持的非水电解质溶胀,有切断通向活性物质粒子的离子传导通道的顾虑。如果通向活性物质粒子的离子传导通道被切断,则使用了该活性物质粒子的非水电解质电池的电阻可能上升。
发明人们发现:通过使粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖层的多个复合体之间,能够抑制由保持非水电解质所导致的覆盖层的溶胀。可以通过粘结部件的存在而抑制覆盖层溶胀的明确的机理未知,但推测粘结部件的高粘结性有助于该效果。
这样,对于第1实施方式的电池用活性物质体,在将其用于非水电解质电池中时,覆盖层能够提供锂离子的传输通道,同时能够防止粘结部件阻碍锂离子的传输。因此,第1实施方式的电池用活性物质体能够抑制离子传输通道的切断。其结果是,对于第1实施方式的电池用活性物质体,在将其用于非水电解质电池中时,能够防止起因于离子传输通道的切断的电阻的增大。此外,对于第1实施方式的电池用活性物质体,在将其用于非水电解质电池中时,覆盖层能够抑制活性物质粒子与非水电解质的反应及活性物质粒子与粘结部件的反应,因此能够抑制起因于可因这些反应而产生的副产物的电极性能的劣化及电池内部电阻的上升,同时还能够抑制非水电解质的劣化问题。因此,第1实施方式的电池用活性物质体能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池。
另外,在第1实施方式的电池用活性物质体中,粘结部件因粘结性高,所以还能够在多个复合体之间使它们结合。如前面说明的那样,在第1实施方式的电池用活性物质体中,覆盖层能够抑制粘结部件与活性物质粒子的反应,进而能够抑制粘结部件的分解。因此,对于含有在第1实施方式的电池用活性物质体中粘结部件使多个复合体之间结合的材料的非水电解质电池,即使多次反复进行充放电也能够维持复合体间的结合,进而在循环后能够显示出更高的容量维持率,且能够进一步抑制由循环导致的电阻值上升。
此外,在电极中使用了第1实施方式的活性物质材料时,粘结部件还能够起到使复合体与例如集电体粘结的作用。如前面说明的那样,在第1实施方式的电池用活性物质体中,覆盖层能够抑制粘结部件与活性物质粒子的反应,进而能够抑制粘结部件的分解。因此,在第1实施方式的电池用活性物质体中粘结部件使多个复合体粘结在集电体上,这样即使多次反复进行充放电,也能够防止含有复合体的活性物质材料层与集电体的接着性的下降。这样,如果使用第1实施方式的活性物质材料,则能够提供强度优良的电极,同时能够维持粘结部件的抑制覆盖层溶胀的效果,因此能够提供可防止由离子传导通道的降低等造成的电阻增大的非水电解质电池。
关于活性物质粒子被含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的覆盖层覆盖及粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖层的多个复合体之间的情况,例如可以通过透射式电子显微镜(Transmission ElectronMicroscope:TEM)或扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope:SEM)来进行确认。此外,关于粘结部件将多个复合体粘结在一起的情况,例如可以通过飞行时间二次离子质谱仪(Time-of-flight secondary ion massspectrometer:TOF-SIMS)来进行确认。
羟烷基纤维素或羧甲基纤维素在有机溶剂例如N-甲基吡咯烷酮中是可溶的。此外,羟烷基纤维素或羧甲基纤维素与活性物质粒子表面的亲和性高。因此,如果将活性物质粒子及羟烷基纤维素或羧甲基纤维素投入N-甲基吡咯烷酮中并进行搅拌,然后使其干燥,则羟烷基纤维素或羧甲基纤维素与活性物质粒子表面结合,其结果是,能够得到包含活性物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层的复合体。
接着,对第1实施方式的电池用活性物质体更详细地进行说明。
第1实施方式的电池用活性物质体如前面说明的那样,其具备包含活性物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层的复合体。
活性物质粒子例如能够含有在相对于锂金属为0.4V以上的电位下可以进行锂离子嵌入的化合物。通过使用这样的化合物,能够在含有第1实施方式的电池用活性物质体的电极的表面中抑制金属锂析出。因此,在对含有第1实施方式的电池用活性物质体的非水电解质电池以大电流进行充放电时,能够防止产生内部短路。
作为这样的化合物的例子,可列举出金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物及合金。再者,以后将相对于锂金属的电位称为“V(vs.Li/Li+)”。作为活性物质粒子中所含的化合物,适合使用在3V(vs.Li/Li+)以下的电位、优选在2V(vs.Li/Li+)以下的电位下产生锂离子嵌入的化合物。
作为上述金属氧化物的例子,可列举出含钛的金属复合氧化物、铌复合氧化物、SnB0.4P0.6O3.1或SnSiO3等锡系氧化物、SiO等硅系氧化物、WO3等钨系氧化物。其中,优选含钛的金属复合氧化物及铌复合氧化物。
作为含钛的金属复合氧化物的例子,可列举出锂钛氧化物、钛系氧化物、用异种元素置换了锂钛氧化物的一部分构成元素而得到的锂钛复合氧化物。再者,钛系氧化物因残存通过含有第1实施方式的电池用活性物质体的非水电解质电池的充放电反应而嵌入的一部分锂离子,而变化成含锂的钛系氧化物。
在锂钛氧化物的例子中,包含尖晶石结构的钛酸锂(例如Li4+xTi5O12)及斜方锰矿结构的钛酸锂(例如Li2+yTi3O7)。再者,在上述式中,x及y为通过对电池进行充放电而变化的值,分别满足由不等式-1≤x≤3及-1≤y≤3表示的关系。
作为钛系氧化物,可列举出TiO2、单斜晶系β型钛复合氧化物、含有Ti和选自V、Sn、Cu、Ni、Co及Fe之中的至少一种元素的金属复合氧化物。其中最适合使用单斜晶系β型钛复合氧化物。
作为TiO2,例如可列举出具有锐钛矿型或金红石型结构的钛复合氧化物(α-TiO2、γ-TiO2)。
单斜晶系β型钛复合氧化物是指具有单斜晶系二氧化钛的晶体结构的钛复合氧化物。单斜晶系二氧化钛的晶体结构主要属于空间群C2/m。以下将单斜晶系β型钛复合氧化物称为“TiO2(B)”。再者,TiO2(B)中还包含用Li等异种元素置换一部分构成元素而得到的物质。
作为含有Ti和选自V、Sn、Cu、Ni、Co及Fe之中的至少一种元素的金属复合氧化物,可列举出TiO2-V2O5、TiO2-P2O5-SnO2及TiO2-P2O5-MeO(这里Me为选自Cu、Ni、Co及Fe之中的至少一种元素)。优选该金属复合氧化物具有结晶相和非结晶相共存的结构或具有非结晶相单独存在的结构。包含含有具有这样的微观结构的金属复合氧化物的活性物质粒子的第1实施方式的电池用活性物质体能够实现大幅度提高了循环性能的非水电解质电池。
在铌钛复合氧化物的例子中,包含LixNbaTibOc(0≤x≤3、0<a≤3、0<b≤3、5≤c≤10)。在LixNbaTibOc的例子中,包含LixNb2TiO7、LixNb2Ti2O9、LixNbTiO5。在800℃~1200℃被热处理过的LixTi1-yNbyNb2O7+σ(0≤x≤3、0≤y≤1、0≤σ≤0.3)的真密度高,能够提高体积比容量。LixNb2TiO7因是高密度及高容量的而优选。由此能够使负极容量高容量化。此外,也可以用选自V、Zr、Ta、Cr、Mo、W、Ca、Mg、Al、Fe、Si、B、P、K及Na之中的至少一种元素置换上述氧化物中的Nb或Ti的一部分。
作为金属硫化物的例子,可列举出TiS2等钛系硫化物、MoS2等钼系硫化物及FeS、FeS2、LixFeS2(这里0≤x≤4)等铁系硫化物。
作为金属氮化物的例子,可列举出(Li、Me)3N(这里Me为过渡金属元素)等锂系氮化物。
活性物质粒子还可含有其它活性物质,例如硅、硅复合氧化物及石墨等。
对于活性物质粒子,可以单独含有上述化合物中的任一种,或者也可以含有二种以上。此外,活性物质粒子也可以进一步含有其它化合物。
活性物质粒子可以是一次粒子的形状。或者,活性物质粒子也可以是由一次粒子凝集而成的二次粒子的形状。从用于制造电极的浆料的稳定性的观点出发,优选活性物质粒子为二次粒子。二次粒子因比表面积比较小,而在使用电池中的活性物质材料时还可抑制与非水电解质的副反应。
优选的是,活性物质粒子含有选自尖晶石结构的钛酸锂、TiO2(B)、硅、硅和二氧化硅的复合氧化物及石墨之中的至少一种。
含有TiO2(B)、硅和二氧化硅的复合氧化物及石墨等的活性物质材料层在电池的充放电时晶格尺寸大大变化。对于活性物质材料层,如果其体积大大变化,则容易产生扭转或从集电体的剥离。如果产生扭转或剥离,则电阻增大,其结果是,电池的循环特性下降。在包含第1实施方式的电池用活性物质体(其中活性物质粒子含有这些化合物)的电池中,覆盖活性物质粒子的覆盖层即使活性物质粒子的体积变化也能够维持优良的覆盖性,所以能够抑制活性物质材料层的扭转或剥离。
此外,尖晶石结构的钛酸锂及TiO2(B)显示固体酸性。认为这是因为:在化合物的表面存在反应性高的固体酸点(例如羟基(OH)及羟基自由基(OH·))。这样的化合物与非水电解质的反应性高。因此,固体酸点将与其接触的非水电解质分解而可产生副产物。如果如此产生的副产物蓄积,则可产生电极性能下降、导电通道被切断、电阻上升等问题。此外,还有因非水电解质分解而劣化的问题。
如前所述,含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的覆盖层可对活性物质粒子具有高的亲和性,因此能够显示优良的覆盖性。特别是,羟烷基纤维素或羧甲基纤维素通过选择性地覆盖尖晶石结构的钛酸锂及TiO2(B)的固体酸点,可使该固体酸点惰性化。关于覆盖层,由于羟烷基纤维素或羧甲基纤维素覆盖尖晶石结构的钛酸锂及/或TiO2(B)的固体酸点,所以能够使尖晶石结构的钛酸锂及/或TiO2(B)和非水电解质的反应性降低,进而能够抑制电极性能的下降、电池的内部电阻的上升及非水电解质的劣化。此外,覆盖层通过使活性物质的固体酸点惰性化,能够使电池的不可逆容量减少,充放电效率也得以改善。基于这些理由,第1实施方式的电池用活性物质体能够实现可显示高循环特性的非水电解质电池。再者,不需要全部覆盖尖晶石结构的钛酸锂及/或TiO2(B)的固体酸点,覆盖至少一部分即可。
而且,如果提高电极密度则TiO2(B)的二次粒子大多崩裂,由此可切断一次粒子间的电通道。如果一次粒子间的电通道被切断,则电池的输入输出特性下降。但是,通过使用覆盖性高的羟烷基纤维素,可在保持TiO2(B)的二次粒子的形状的同时提高电极密度。由此,在TiO2(B)的一次粒子间及二次粒子间,能够致密地形成电通道。其结果是,可充分利用能量密度高这一TiO2(B)的特征。
也就是说,在第1实施方式的电池用活性物质体中,活性物质粒子含有TiO2(B)时可以实现能量密度高且输入输出特性优良的非水电解质电池。
覆盖活性物质粒子的覆盖层如前所述的那样,含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。
羟烷基纤维素为可溶于有机溶剂中的例如为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基乙基纤维素。覆盖层可以含有一种羟烷基纤维素,或也可以含有二种以上的羟烷基纤维素。优选覆盖层含有羟丙基甲基纤维素。
电池用活性物质体中的选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计质量相对于活性物质粒子的质量优选为0.01质量%以上且10质量%以下的范围。选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计质量在0.01质量%以上且10质量%以下的范围内的第1实施方式的电池用活性物质体能够进一步提高粘接性,并且能够防止可由该活性物质材料实现的电极的导电性受到损害。
覆盖层能够进一步含有导电剂。导电剂例如能够以提高集电性能为目的而包含在覆盖层中。此外,覆盖层含有导电剂的电池用活性物质体在通过该活性物质材料实现的非水电解质中,还能够抑制与集电体的接触电阻。作为导电剂的例子,可列举出焦炭、炭黑及石墨等碳系材料。碳系材料的平均粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。如果为0.1μm以上,则能够有效地抑制气体发生。如果使用粒径为10μm以下的碳系材料,则可在活性物质材料内得到更好的导电网络。碳系材料的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。如果使用比表面积为10m2/g以上的碳系材料,则可在活性物质材料内得到更好的导电网络。如果使用比表面积为100m2/g以下的碳系材料,则能够有效地抑制气体发生。
粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖其的覆盖层的复合体间。粘结部件包含选自聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。
丙烯酸系聚合物可以是聚合物或共聚物。或者,粘结部件也可以含有聚合物的丙烯酸系聚合物及共聚物的丙烯酸系聚合物这两者。此外,粘结部件也可以含有一种丙烯酸系聚合物,或也可以含有二种以上的丙烯酸系聚合物。
在构成丙烯酸系聚合物的单体的例子中,包括具有丙烯酸基的单体及具有甲基丙烯基的单体。具有丙烯基的单体典型地为丙烯酸或丙烯酸酯。具有甲基丙烯基的单体典型地为甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯。
在构成丙烯酸系聚合物的单体的例子中,包括丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯及丙烯酰胺。
对于第1实施方式的电池用活性物质体,优选粘结部件含有PVDF及丙烯酸系聚合物这两者。对于第1实施方式的电池用活性物质体中的粘结部件含有PVDF及丙烯酸系聚合物这两者,其在可由该活性物质材料实现的电极中,能够显示对集电体的更优良的粘结性及复合体间的更优良的粘结性。其结果是,能够实现进一步提高了强度的电极。
关于第1实施方式的电池用活性物质体中所含的粘结部件的质量,相对于活性物质的质量优选为0.01质量%以上且10质量%以下的范围。粘结部件的质量为0.01质量%以上且10质量%以下的范围内的第1实施方式的电池用活性物质体能够进一步提高粘接性,且能够防止可由该活性物质材料实现的电极的导电性受到损害。
能够将选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种和粘结部件以任意的比例混合。选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计质量相对于选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计的质量以及粘结部件的质量之和的比例例如优选为10质量%以上且90质量%以下的范围,更优选为40质量%以上且80质量%以下的范围,进一步优选为50质量%以上且70质量%以下的范围。
接着,参照图1,对第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子具体地进行说明。
图1是第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子的概略剖视图。
图1所示的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于这些复合体41间的粘结部件45。
各个复合体41含有活性物质粒子42。图1所示的活性物质粒子42含有TiO2(B)的一次粒子及二次粒子。
各个复合体41进一步含有覆盖层43。活性物质粒子42的整个表面被该覆盖层43覆盖。覆盖层43含有选自羟丙基甲基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。覆盖层43进一步含有作为导电剂的炭黑44。炭黑44均匀地分散在覆盖层43内。
位于复合体41间的粘结部件45含有选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。粘结部件45使多个复合体41间结合。
根据以上说明的第1实施方式,可提供一种电池用活性物质体。这样的电池用活性物质体在含有该活性物质材料的非水电解质电池中,由于能够抑制活性物质粒子与非水电解质及粘结部件的反应,所以能够抑制该非水电解质电池的电极性能的劣化、内部电阻的上升及非水电解质的劣化等问题。其结果是,第1实施方式的电池用活性物质体能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池。
(第2实施方式)
根据第2实施方式,可提供一种电极。该电极具备集电体以及设在该集电体上的活性物质材料层。活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。
接着,对第2实施方式的电极更详细地进行说明。
第2实施方式的电极具备集电体。
作为集电体,例如能够使用铝箔或铝合金箔等金属箔。铝箔及铝合金箔的厚度优选为20μm以下,更优选为15μm以下。由此,能够在保持电极强度的同时进行轻量化。铝箔的纯度优选为99质量%以上。作为铝合金,优选含有Mg、Zn、Si等元素的合金。另一方面,在含有Fe、Cu、Ni、Cr等过渡金属时,其含量优选为1质量%以下。
集电体的形状没有特别的限定。集电体例如可为带状。
第2实施方式的电极进一步含有活性物质材料层。活性物质材料层被设在集电体上。活性物质材料层可以设在集电体的任一方的面上,也可以设在其两面上。
活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。活性物质材料层还可含有其它材料。作为其它材料,例如能够含有第1实施方式中未使用的羟烷基纤维素、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物或它们以外的其它粘结剂以及其它导电剂。
如第1实施方式中说明,在第1实施方式的电池用活性物质体中,在复合体中覆盖层覆盖活性物质粒子。因此,第2实施方式的电极含有的活性物质材料层中可含有的羟烷基纤维素、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物以外的其它粘结剂可以通过覆盖层而抑制其和活性物质粒子的反应,其分解可以得到抑制。
活性物质材料层中的活性物质粒子的含量相对于活性物质材料层的质量优选为70质量%以上且97质量%以下。活性物质材料层中的导电剂的含量相对于活性物质材料层的质量优选为1质量%以上且10质量%以下。含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种和选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种的粘结剂的含量相对于活性物质材料层的质量优选为2质量%以上且20质量%以下。如果导电剂的含量为1质量%以上,则活性物质材料层能够显示优良的集电性能。另一方面,从高容量化的观点出发,导电剂的含量优选为10质量%以下。如果粘结剂的含量为2质量%以上,则能够显示活性物质材料层和集电体的优良的粘结性,进而能够期待循环后更优良的容量维持率。另一方面,从高容量化的观点出发,粘结剂的含量优选为20质量%以下。
集电体能够含有表面上未设置活性物质材料层的未担载活性物质材料的部分。未担载活性物质材料的部分能够作为集电极耳发挥作用。
第2实施方式的电极例如可通过下述方法制作:将第1实施方式的电池用活性物质体悬浮在通用的溶剂中而调制浆料,将该浆料涂布在集电体上,并进行干燥,在形成活性物质层后,实施加压,由此制作。
接着,参照图2对第2实施方式的电极的一个例子具体地进行说明。
图2是第2实施方式的电极的一个例子的概略剖视图。
图2所示的电极4具备集电体4a。集电体4a为具有带状的平面形状的铝箔。
电极4含有设在集电体4a的两面上的活性物质材料层4b。活性物质材料层4b含有参照图1而在前面所说明过的电池用活性物质体40。
根据以上说明的第2实施方式,可提供一种电极。第2实施方式的电极由于含有第1实施方式的电池用活性物质,所以能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值的上升的非水电解质电池。
(第3实施方式)
根据第3实施方式,可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、作为负极的第2实施方式的电极以及非水电解质。
接着,对第3实施方式的非水电解质电池更详细地进行说明。
第3实施方式的非水电解质电池具备正极。
正极能够具备正极集电体和设在正极集电体上的正极材料层。
正极材料层可以设在正极集电体的任一方的面上,也可以设在其两面上。
正极材料层能够含有正极活性物质,并且能够任意地含有导电剂及粘结剂。
正极集电体能够含有表面上未设置正极材料层的未担载正极活性物质材料的部分。未担载正极活性物质材料的部分能够作为正极集电极耳发挥作用。
正极例如可通过下述方法制作:将正极活性物质、粘结剂及导电剂悬浮在适当的溶剂中而调制浆料,并将该浆料涂布在正极集电体的表面上,并进行干燥,在形成正极材料层后,实施加压,由此制作。正极也可以通过将正极活性物质、粘结剂及导电剂形成颗粒状而制成正极材料层,并将其配置在正极集电体上,由此制作。
第3实施方式的非水电解质电池进一步具备负极。该负极为第2实施方式的电极。如对第2实施方式进行的说明的那样,负极具备集电体即负极集电体和设在该集电体上的活性物质材料层即负极材料层。负极材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。负极集电体能够含有表面上未设置负极材料层的未担载负极材料的部分。该未担载负极材料的部分能够作为负极集电极耳发挥作用。
正极及负极以正极材料层和负极材料层相对的方式配置,从而能够构成电极组。能够在正极材料层与负极材料层之间配置使锂离子透过但不通电的部件例如隔膜。
电极组具有各种各样的结构。电极组可具有叠层型结构,也可以具有卷绕型结构。叠层型结构例如具有以在负极与正极之间夹着隔膜的方式层叠多个负极及多个正极的结构。卷绕型结构的电极组例如也可以是以在正极和负极之间夹着隔膜的方式层叠负极及正极而形成层叠体、然后卷绕该层叠体而成的罐型结构体,或者也可以是通过对该罐型结构体进行加压而得到的扁平型结构体。
正极集电极耳能够与正极端子电连接。同样,负极集电极耳能够与负极端子电连接。正极端子及负极端子可从电极组中伸出。
电极组可收纳在外包装部件中。外包装部件也可以具有可使正极端子及负极端子向其外侧伸出这样的结构。或者,外包装部件也可以以下述构成:具有两个外部端子,这些各外部端子分别与正极端子及负极端子电连接。
第3实施方式的非水电解质电池进一步具备非水电解质。非水电解质可含浸在电极组中。此外,非水电解质可收纳在外包装部件中。
以下,对在第3实施方式的非水电解质电池中可使用的各部件的材料进行说明。
(1)负极
可在负极中使用的材料为在第1实施方式中说明的材料。
(2)正极
作为正极活性物质,可使用多种氧化物、硫化物、聚合物等。
作为正极活性物质的例子,包括二氧化锰(例如MnO2)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4或LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如LiNi1-yCoyO2)、锂锰钴复合氧化物(例如LiMnyCo1-yO2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNiyO4)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如LixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4等)、硫酸铁(例如Fe2(SO4)3)、钒氧化物(例如V2O5)。此外,还能够使用聚苯胺及聚吡咯等导电性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料、硫(S)、氟化碳等有机材料及无机材料。
作为正极活性物质,更优选使用可得到高的电池电压的化合物。在这样的化合物的例子中,包括锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如LiNi1-yCoyO2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNiyO4)、锂锰钴复合氧化物(例如LiMnyCo1-yO2)及磷酸铁锂(例如LixFePO4)。在上述式中,优选x及y分别为0~1的范围。
此外,作为正极活性物质,可使用由式LiaNibCocMndO2表示的锂镍钴锰复合氧化物。式中,a、b、c及d分别满足由不等式0≤a≤1.1、0.1≤b≤0.5、0≤c≤0.9、0.1≤d≤0.5表示的关系。
正极活性物质可以单独含有上述化合物中的任一种,也可以含有2种以上。
在使用含有常温熔融盐的非水电解质的电池中,优选使用选自磷酸铁锂、LixVPO4F(0≤x≤1)、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物及锂镍钴复合氧化物之中的化合物。根据如此的构成,由于正极活性物质和常温熔融盐的反应性低,所以能够进一步提高循环特性。
导电剂是为提高集电性能、且抑制活性物质和正极集电体的接触电阻而根据需要使用的。作为导电剂的例子,可列举出乙炔黑、炭黑、石墨、碳纳米纤维或碳纳米管等碳材料。
粘结剂是为使活性物质、导电剂及正极集电体粘结而根据需要使用的。作为粘结剂的例子,可列举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯、氟系橡胶、丙烯酸系橡胶及丙烯酸系树脂。这些可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
在正极层中,优选活性物质、导电剂及粘结剂分别以80质量%以上且95质量%以下、3质量%以上且18质量%以下及2质量%以上且17质量%以下的比例含有。
对于导电剂,通过使其为3质量%以上的量,可进一步发挥上述效果。导电剂,通过使其为18质量%以下的量,在高温下保存电池时,能够抑制产生于导电剂表面的非水电解质的分解。
对于粘结剂,通过使其为2质量%以上的量可得到充分的正极强度。由于粘结剂是绝缘材料,所以优选使其为17质量%以下的量。由此,能够抑制内部电阻的增大。
正极集电体优选是铝箔或含有选自Mg、Zn及Si之中的一种以上元素的铝合金箔。铝箔及铝合金箔的厚度优选为20μm以下,更优选为15μm以下。铝箔的纯度优选为99质量%以上。在含有Fe、Cu、Ni、Cr等过渡金属时,它们的含量优选为1质量%以下。
正极材料层的密度优选为3g/cm3以上。
(3)非水电解质
作为非水电解质,例如能够使用液状非水电解质。液状非水电解质可通过将电解质溶解在有机溶剂中来调制。液状非水电解质中的电解质的浓度优选为0.5mol/L以上且2.5mol/L以下。
作为电解质的例子,包括高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、及双(三氟甲磺酰)亚胺锂[LiN(CF3SO2)2]等锂盐以及它们的混合物。电解质优选为即使在高电位下也难氧化的电解质,最优选LiPF6
作为有机溶剂的例子,可列举出碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等环状碳酸酯;碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)等链状碳酸酯;四氢呋喃(THF)、2甲基四氢呋喃(2MeTHF)、二氧戊环(DOX)等环状醚;二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)等链状醚;γ-丁内酯(GBL);乙腈(AN)及环丁砜(SL)。这些有机溶剂可单独使用,或作为混合溶剂使用。
将GBL与PC、EC及γ-丁内酯GBL中的至少2种以上混合而成的混合溶剂适合用于车载用电池等在高温环境下使用的电池。
此外,作为液状非水电解质,能够使用含有锂离子的常温熔融盐。
所谓常温熔融盐是指常温下至少一部分呈现液状的盐,所谓常温是指假定电源通常工作的温度范围。所谓假设电源通常工作的温度范围是:上限为120℃左右,根据情况为60℃左右,下限为-40℃左右,根据情况为-20℃左右。
作为锂盐,可使用非水电解质电池中一般使用的具有宽的电势窗口的锂盐。例如,可列举出LiBF4、LiPF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)、LiN(CF3SC(C2F5SO2))3等,但也不限定于这些。它们可以单独使用,2种以上也可以混合使用。
锂盐的含量优选为0.1~3mol/L,更优选为1~2mol/L。由于通过使锂盐的含量为0.1mol/L以上,能够减小电解质的电阻,因此能够提高大电流和低温放电特性。通过使锂盐的含量在3mol/L以下,可将电解质的熔点抑制在低水平而在常温下保持液状。
作为常温熔融盐,例如为具有季铵有机物阳离子的常温熔融盐,或者具有咪唑鎓阳离子的常温熔融盐。
作为季铵有机物阳离子,可列举出二烷基咪唑鎓、三烷基咪唑鎓等咪唑鎓离子、四烷基铵离子、烷基吡啶鎓离子、吡唑鎓离子、吡咯烷鎓离子、哌啶鎓离子等。特别是,优选咪唑鎓阳离子。
再者,作为四烷基铵离子,可列举出三甲基乙基铵离子、三甲基乙基铵离子、三甲基丙基铵离子、三甲基己基铵离子、四戊基铵离子等,但也不限定于这些。
此外,作为烷基吡啶鎓离子,可列举出N-甲基吡啶鎓离子、N-乙基吡啶鎓离子、N-丙基吡啶鎓离子、N-丁基吡啶鎓离子、1-乙基-2-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2,4-二甲基吡啶鎓离子等,但也不限定于这些。
再者,具有这些阳离子的常温熔融盐可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
作为咪唑鎓阳离子,可列举出二烷基咪唑鎓离子、三烷基咪唑鎓离子等,但也不限定于这些。
作为二烷基咪唑鎓离子,可列举出1,3-二甲基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基-3-乙基咪唑鎓离子、1-甲基-3-丁基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子等,但也不限定于这些。
作为三烷基咪唑鎓离子,可列举出1,2,3-三甲基咪唑鎓离子、1,2-二甲基-3-乙基咪唑鎓离子、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓离子、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓离子等,但也不限定于这些。
再者,具有这些阳离子的常温熔融盐可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
(4)隔膜
隔膜例如可由含有聚乙烯、聚丙烯、纤维素或聚偏氟乙烯(PVDF)的多孔质膜或合成树脂制的无纺布形成。由聚乙烯或聚丙烯形成的多孔质膜可在恒定温度下熔融而切断电流。通过使用这些薄膜作为隔膜,能够进一步提高安全性。
(5)正极端子
正极端子能够由具有导电性、且在相对于锂金属为3V(vs.Li/Li+)以上且5V(vs.Li/Li+)以下的范围内电稳定的材料形成。正极端子优选由铝或含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si中的至少一种元素的铝合金形成。为了降低与正极集电体的接触电阻,优选正极端子由与正极集电体相同的材料形成。
(6)负极端子
负极端子可由具有导电性、且在0.4V(vs.Li/Li+)以上且3V(vs.Li/Li+)以下的范围内电化学稳定的材料形成。在这样的材料的例子中,包括铝或含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si之中的至少一种元素的铝合金。为了降低与负极集电体的接触电阻,优选负极端子由与负极集电体相同的材料形成。
(7)外包装部件
作为外包装部件,例如能够使用层压薄膜制容器或金属制容器。
外包装部件2的形状及大小可根据电池尺寸任意地设计。外包装部件的形状例如也可以是扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型、纽扣型、片型或叠层型。作为外包装部件,例如可使用搭载于便携式电子设备等中的小型电池用外包装部件、或搭载于二轮~四轮的汽车等中的大型电池用外包装部件。
层压薄膜是由金属层和覆盖该金属层的树脂层构成的多层薄膜。金属层优选为铝箔或铝合金箔。使用包含铝箔或铝合金箔的层压薄膜作为外包装部件的电池能够减轻重量。作为铝合金,优选含有Mg、Zn或Si等元素的合金。在含有Fe、Cu、Ni、Cr等过渡金属时,其含量优选为1质量%以下。由此,可飞跃地提高高温环境下的长期可靠性、散热性。树脂层具有增强金属层的作用。树脂层可由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子形成。
形成外包装部件的层压薄膜的厚度优选为0.5mm以下,更优选为0.2mm以下。层压薄膜可通过热熔融粘合而成形成所希望的形状。
金属制容器可由铝、铝合金、铁、不锈钢等形成。优选铝合金含有Mg、Zn或Si等元素。在合金中含有Fe、Cu、Ni或Cr等过渡金属时,其含量优选为1质量%以下。形成金属制容器的金属板的厚度优选为1mm以下,更优选为0.5mm以下,进一步优选为0.2mm以下。
接着,参照附图对第3实施方式的非水电解质电池的几个例子具体地进行说明。
首先,参照图3及图4对第3实施方式的第1例的非水电解质电池进行说明。
图3是第3实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖视图。图4是图3所示的非水电解质电池的A部的放大剖视图。
图3所示的非水电解质电池10具备外包装部件1和收纳在外包装部件1中的电极组2。
外包装部件2具有袋状的形状。外包装部件2为层压制容器。
在外包装部件2的内部进一步收纳有非水电解质(未图示)。
电极组2如图4所示含有正极3、负极4和多片隔膜5。电极组2如图3所示具有将层叠体卷绕成涡旋状的构成。该叠层体具有按隔膜5、正极3、隔膜5及负极4的顺序将它们重叠的构成。该卷绕电极组2可通过以负极4位于最外周的方式将这样的叠层体卷绕成涡旋状,接着在拔出卷芯后一边进行加热一边进行加压来制作。
如图4所示,正极3含有带状的正极集电体3a和形成于正极集电体3a的两面上的正极材料层3b。正极集电体3a在电极组2的最外周附近含有表面上未形成正极材料层3b的未担载正极材料的部分(未图示)。正极材料层3b含有正极活性物质(未图示)、导电剂(未图示)和粘结剂(未图示)。
如图4所示,负极4含有带状的负极集电体4a和形成于负极集电体4a的两面上的负极材料层4b。负极集电体4a在电极组2的最外周含有表面上未形成负极材料层4b的未担载负极材料的部分(未图示)。负极材料层4b含有负极活性物质(未图示)、导电剂(未图示)和粘结剂(未图示)。
在正极3的未担载正极材料的部分上电连接有图3所示的正极端子6。未担载正极材料的部分和正极端子6的连接例如可通过超声波焊接来进行。同样,在正极4的未担载负极材料的部分上电连接有图3所示的负极端子7。未担载负极材料的部分和负极端子7的连接例如可通过超声波焊接来进行。正极端子6及负极端子7从外包装部件1向外伸出。
接着,参照图5及图6对第3实施方式的非水电解质电池的其它例子进行说明。
图5是第3实施方式的第2例的非水电解质电池的部分剖切概略立体图。图6是图5所示的非水电解质电池的B部的放大剖视图。
对于图5及图6所示的非水电解质电池10,在电极组2不是卷绕型结构而具有叠层型结构这点上,与图3及图4所示的第1例的非水电解质电池大不相同。
图5及图6所示的非水电解质电池10具备层压薄膜制的外包装部件1和收纳在外包装部件1内的叠层型电极组2。
叠层型电极组2具有图6概略地所示的结构。也就是说,叠层型电极组2具有以将正极材料层3b和负极材料层4b在中间夹着隔膜5而对置的方式使带状的多个正极3及带状的多个负极4交替层叠的结构。
如图6所示,各个负极集电体4a在其一端含有从叠层型电极组2伸出的未担载负极材料的部分4c。这些未担载负极材料的部分4c作为负极集电极耳发挥作用。多个负极集电极耳4c如图6所示被捆扎成1个,并与负极端子7电连接。
同样,虽未图示,但各个正极集电体3a含有从叠层型电极组2伸出的未担载正极材料的部分。这些未担载正极材料的部分作为正极集电极耳发挥作用。虽图示,但将多个正极集电极耳被捆扎成1个,并与正极端子6电连接。
正极端子6及负极端子7如图5所示从外包装部件1彼此朝相反的反的方向伸出。
接着,参照图7对第3实施方式的非水电解质电池的另外的其它例子进行说明。
图7是第3实施方式的第3例的非水电解质电池含有的电极组的概略展开立体图。
对于图7中示出电极组2的非水电解质电池10,在隔膜5为曲折地重叠的带状隔膜这点上,与图3及图4所示的第1例的非水电解质电池以及图5及图6所示的第2例的非水电解质大不相同。
图7所示的电极组2具有片状的多个正极3、片状的多个正极4、曲折地重叠的带状的隔膜5。
旗状的正极3含有表面上形成有正极材料层3b的主部和表面上没有形成正极材料层3b的窄小部3c。窄小部3c作为正极集电极耳发挥作用。同样,旗状的负极4含有表面上形成有负极材料层4b的主部和表面上没有形成负极材料层4b的窄小部4c。窄小部4c作为负极集电极耳发挥作用。
在曲折重叠状的隔膜5的最上层,为了在此搭载主部,层叠1片负极4。在隔膜5相对地形成的空间中交替地插入正极3及负极4。由此,以将隔膜5夹在中间的方式使正极3的主部即正极材料层3b和负极4的主部即负极材料层4b对置。
此外,正极集电极耳3c和负极集电极耳4c从电极组2朝着相同的方向突出。在图7所示的电极组2中,在该电极组2的叠层方向,正极集电极耳3c彼此相对、负极集电极耳4c彼此相对,但正极集电极耳3c与负极集电极耳4c并不相对。虽未图示,但多个正极集电极耳3c被捆扎成1个,与正极端子(未图示)电连接。同样,多个负极集电极耳4c被捆扎成1个,与负极端子(未图示)电连接。
以上说明的第3实施方式的非水电解质电池具备第2实施方式的电极。因而,第3实施方式的非水电解质电池在循环后能够显示高的容量维持率、且能够抑制由循环导致的电阻值的上升。
(第4实施方式)
根据第4实施方式,可提供一种电池包。该电池包含有第3实施方式的非水电解质电池。
第4实施方式的电池包的构成可根据用途适宜变更。根据第4实施方式,如前所述,能够提供一种适合用于要求优良的循环特性和大电流特性的用途的电池包。具体地说,能够提供一种适合作为数码相机的电源、或例如作为二轮~四轮的混合动力汽车、二轮~四轮的电动汽车及助力自行车的车载用电池的电池包。
接着,参照图8及图9对第4实施方式的电池包的一个例子进行说明。
图8是第4实施方式的电池包的一个例子的概略分解立体图。图9是表示图8所示的电池包的电路的方块图。
图8及图9所示的电池包100具备8个第3实施方式的电池(单电池)21。8个电池21的全部的正极端子6和全部的负极端子7朝着相同的方向突出。如图8及图9所示,多个电池21并联连接地构成组电池22。构成组电池22的多个电池21如图8所示通过粘接胶带23而一体化。
以与正极端子6及负极端子7突出的侧面相对的方式配置有印制电路布线基板24。在印制电路布线基板24上搭载有图9中分别示出的热敏电阻25、保护电路26及向外部设备通电用的端子27。
如图8及图9所示,构成组电池22的8个单电池21的各自的正极端子6通过正极侧引线28而与印制电路布线基板24的保护电路26的正极侧连接器29电连接。同样,构成组电池22的8个单电池21的各自的负极端子7通过负极侧引线30而与印制电路布线基板24的保护电路26的负极侧连接器31电连接。
热敏电阻25以检测单电池21的温度的方式构成。将有关电池21的温度的检测信号从热敏电阻25发送给保护电路26。保护电路26能够在规定的条件下将保护电路与向外部设备通电的通电用端子27之间的正极侧布线27a及负极侧布线27b切断。所谓规定的条件例如是在热敏电阻25的检测温度达到规定温度以上时检测到单电池21的过充电、过放电、过电流等时。该检测方法对各个单电池21或组电池22全体进行。在对各个单电池21进行检测时,可以检测电池电压,也可以检测正极电位或负极电位。对组电池22全体的检测可通过在各个单电池21中插入用作参比电极的锂电极来进行。在图9时,将电压检测用布线26a与各个单电池21电连接,通过这些布线26a将检测信号发送给保护电路26。
关于组电池22,在除了正极端子6及负极端子7突出的侧面以外的三个侧面上配置由橡胶或树脂构成的保护片材33。在正极端子6及负极端子7突出的侧面与印制电路布线基板24之间,配置由橡胶或树脂构成的块状的保护块34。
该组电池22与各保护片材33、保护块34及印制电路布线基板24一同被收纳在收纳容器35中。也就是说,分别在收纳容器35的长边方向的双方的内侧面和短边方向的内侧面上配置保护片材33,在短边方向的相反侧的内侧面上配置印制电路布线基板24。组电池22位于被保护片材33及印制电路布线基板24围成的空间内。在收纳容器35的上面安装有盖36。
再者,对于组电池22的固定,也可以代替粘接胶带23而使用热收缩胶带。在此种情况下,在组电池的两侧面上配置保护片材,在缠绕了热收缩管后,使该热收缩管热收缩而捆扎组电池。
此外,在图8及图9所示的电池包100中,串联地连接单电池21,但是例如也可以如图10所示串联地连接。当然也能够将组装好的电池包100串联及/或并联地连接。
以上说明的第4实施方式的电池包包含第3实施方式的非水电解质电池。因此,第4实施方式的电池包在循环后能够显示高的容量维持率、且能够抑制由循环导致的电阻值的上升。
实施例
以下对实施例进行说明,但只要不脱离本实用新型的要旨,本实用新型就不限定于以下所述的实施例。
<电极的制作>
(实施例1-1)
在实施例1-1中,按以下的步骤制作图2所示的电极4。
首先,将羟丙基甲基纤维素溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。接着,将作为导电剂的炭黑投入到溶解有羟丙基甲基纤维素的NMP中,然后使炭黑充分分散。然后,将二氧化钛TiO2(B)投入该分散液中。然后,投入作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVDF),并进行混合。所使用的PVDF的平均分子量为4×105
如此,调制含有羟丙基甲基纤维素、炭黑、TiO2(B)及PVDF、且羟丙基甲基纤维素:炭黑:TiO2(B):PVDF的质量比为9:10:80:1的电极制作用浆料。
将得到的浆料涂布在作为集电体4a的厚度为15μm的铝箔上,然后使其干燥,得到涂膜。对该涂膜进行加压。加压以涂膜密度达到2.2g/cm3的方式通过调节加压压力来进行。如此,得到具备集电体4a和形成在其上的活性物质材料层4b的电极4。
用截面SEM观察了得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。也就是说,活性物质材料层4b含有的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于这些复合体41间的粘结部件45。各个复合体41含有作为TiO2(B)的活性物质粒子42和覆盖其整个表面的覆盖层43。覆盖层43含有羟甲基纤维素。覆盖层43进一步含有作为导电剂的炭黑44。此外,位于复合体41间的粘结部件45含有PVDF。
(实施例1-2~1-9)
在实施例1-2~1-9中,分别如表1所示那样变更电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:PVDF的质量%的比,除此以外,与实施例1-1同样地制作电极4。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例1-1同样地含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例1-1)
在比较例1-1中,不使用PVDF而调制电极制作用浆料,除此以外,与实施例1-1同样地制作电极。比较例1-1中调制的电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:炭黑:TiO2(B)的质量%的比为10:10:80。
(比较例1-2)
在比较例1-2中,不使用羟丙基甲基纤维素而调制电极制作用浆料,除此以外,与实施例1-1同样地制作电极。调制的电极制作用浆料中的炭黑:TiO2(B):PVDF的质量%的比为10:80:10。
(比较例1-3)
在比较例1-3中,在调制电极制作用浆料时,将PVDF与羟丙基甲基纤维素一同投入到NMP中,除此以外,与实施例1-5同样地制作电极。
用截面SEM观察了按比较例1-3得到的电极的活性物质材料层,结果确认活性物质材料层含有图11所示的电池用活性物质体40’。该电池用活性物质体40’如图11所示具备作为TiO2的多个活性物质粒子42。羟甲基纤维素部件43’和聚偏氟乙烯部件45’位于活性物质粒子42的表面上。炭黑44分散在羟甲基纤维素部件43’中及聚偏氟乙烯部件45’中。这里,在羟甲基纤维素部件43’中炭黑44均匀地分散,但在聚偏氟乙烯部件45’中炭黑44未均匀分散。此外,聚偏氟乙烯部件45’粘结两个以上的活性物质粒子42。
(实施例2-1~2-9)
在实施例2-1~2-9中,分别代替TiO2(B)而使用钛酸锂Li4Ti5O12(以下称为LTO),除此以外,与实施例1-1~1-9各自同样地制作电极4。
下表2中示出实施例2-1~2-9中调制的电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:PVDF的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例2-1~2-3)
在比较例2-1~2-3中,分别代替TiO2(B)而使用LTO,除此以外,与比较例1-1~1-3各自同样地制作电极。
(实施例3-1~3-9)
在实施例3-1~3-9中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与TiO2(B)一同投入到NMP中,除此以外,与实施例1-1~1-9各自同样地制作电极4。
在实施例3-1~3-9中,分别将调制的电极制作用浆料中的TiO2(B):LTO的质量%的比规定为40:40。
下表3中示出实施例3-1~3-9各自中调制的电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:PVDF的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例3-1~3-3)
在比较例3-1~3-3中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与TiO2(B)一同投入到NMP中,除此以外,与比较例1-1~1-3各自同样地制作电极。
在比较例3-1~比较例3-3中,分别将调制的电极制作用浆料中的TiO2(B):LTO的质量%的比规定为40:40。
(实施例4-1~4-9)
在实施例4-1~4-9中,分别代替TiO2(B)而使用钛酸铌Nb2TiO7(以下称为NTO),除此以外,与实施例1-1~1-9各自同样地制作电极4。
下表4中示出实施例4-1~4-9中调制的电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:PVDF的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例4-1~4-3)
在比较例4-1~4-3中,分别代替TiO2(B)而使用NTO,除此以外,与比较例1-1~1-3各自同样地制作电极。
(实施例5-1~5-9)
在实施例5-1~5-9中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与NTO一同投入到NMP中,除此以外,与实施例4-1~4-9各自同样地制作电极4。
在实施例5-1~5-9中,分别将调制的电极制作用浆料中的LTO:NTO的质量%的比规定为40:40。
下表5中示出实施例5-1~5-9各自中调制的电极制作用浆料中的羟丙基甲基纤维素:PVDF的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例5-1~5-3)
在比较例5-1~5-3中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与NTO一同投入到NMP中,除此以外,与比较例4-1~4-3各自同样地制作电极。
在比较例5-1~5-3各自中,分别将调制的电极制作用浆料中的LTO:NTO的质量%的比规定为40:40。
(实施例6-1)
在实施例6-1中,按以下的步骤制作图2所示的电极4。
首先,将羧甲基纤维素溶解于纯水中。接着,将作为导电剂的炭黑投入到溶解有羧甲基纤维素的纯水中,然后将炭黑充分分散。然后,将二氧化钛TiO2(B)投入该分散液中。然后,投入作为粘结剂的丁苯橡胶(SBR),并进行混合。使用的SBR的平均分子量为1×106
如此,调制含有羧甲基纤维素、炭黑、TiO2(B)及SBR、且羧甲基纤维素:炭黑:TiO2(B):SBR的质量比为9:10:80:1的电极制作用浆料。
将得到的浆料涂布在作为集电体4a的厚度为15μm的铝箔上,然后进行干燥,得到涂膜。对该涂膜进行加压。加压以涂膜密度达到2.2g/cm3的方式通过调节加压压力来进行。如此,得到具备集电体4a和形成在其上的活性物质材料层4b的电极4。
用截面SEM观察了得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。也就是说,活性物质材料层4b含有的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于这些复合体41间的粘结部件45。各个复合体41含有作为TiO2(B)的活性物质粒子42和覆盖其整个表面的覆盖层43。覆盖层43含有羧甲基纤维素。覆盖层43进一步含有导电剂即炭黑44。此外,位于复合体41间的粘结部件45含有SBR。
(实施例6-2~6-9)
在实施例6-2~6-9中,分别如表6所示那样变更电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:SBR的质量%的比,除此以外,与实施例6-1同样地制作电极4。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例6-1)
在比较例6-1中,不使用SBR而调制电极制作用浆料,除此以外,与实施例6-1同样地制作电极。比较例6-1中调制的电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:炭黑:TiO2(B)的质量%的比为10:10:80。
(比较例6-2)
在比较例6-2中,不使用羧甲基纤维素而调制电极制作用浆料,与实施例6-1同样地制作电极。调制的电极制作用浆料中的炭黑:TiO2(B):SBR的质量%的比为10:80:10。
(比较例6-3)
在比较例6-3中,除了在调制电极制作用浆料时,将SBR与羧甲基纤维素一同投入到纯水中以外,与实施例6-5同样地制作电极。
用截面SEM观察了按比较例6-3得到的电极的活性物质材料层,结果确认活性物质材料层含有与图11所示的电池用活性物质体40’相同的结构的电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备TiO2的多个活性物质粒子。羧甲基纤维素部件和丁苯橡胶部件位于活性物质粒子的表面。在羧甲基纤维素部件中及丁苯橡胶部件中分散有炭黑。这里,在羧甲基纤维素部件中炭黑均匀地分散,但在丁苯橡胶部件中炭黑没有均匀地分散。此外,丁苯橡胶部件粘结两个以上的活性物质粒子。
(实施例7-1~7-9)
在实施例7-1~7-9中,分别代替TiO2(B)而使用钛酸锂Li4Ti5O12(以下称为LTO),除此以外,与实施例6-1~6-9各自同样地制作电极4。
下表7中示出实施例7-1~7-9中调制的电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:SBR的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例7-1~7-3)
在比较例7-1~7-3中,分别代替TiO2(B)而使用LTO,除此以外,与比较例6-1~6-3各自同样地制作电极。
(实施例8-1~8-9)
在实施例8-1~8-9中,分别在调制电极制作用浆料时,将LTO与TiO2(B)一同投入到纯水中,除此以外,与实施例6-1~6-9各自同样地制作电极4。
在实施例8-1~8-9中,分别将调制的电极制作用浆料中的TiO2(B):LTO的质量%的比规定为40:40。
下表8中示出实施例8-1~8-9各自中调制的电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:SBR的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例8-1~8-3)
在比较例8-1~8-3中,分别在调制电极制作用浆料时,将LTO与TiO2(B)一同投入到纯水中,除此以外,与比较例6-1~6-3各自同样地制作电极。
在比较例8-1~比较例8-3中,分别将调制的电极制作用浆料中的TiO2(B):LTO的质量%的比规定为40:40。
(实施例9-1~9-9)
在实施例9-1~9-9中,分别代替TiO2(B)而使用钛酸铌Nb2TiO7(以下称为NTO),除此以外,与实施例6-1~6-9各自同样地制作电极4。
下表9中示出实施例9-1~9-9中调制的电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:SBR的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例9-1~9-3)
在比较例9-1~9-3中,分别代替TiO2(B)而使用NTO,除此以外,与比较例6-1~6-3各自同样地制作电极。
(实施例10-1~10-9)
在实施例10-1~10-9中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与NTO一同投入到纯水中,除此以外,与实施例9-1~9-9各自同样地制作电极4。
在实施例10-1~10-9中,分别将调制的电极制作用浆料中的LTO:NTO的质量%的比规定为40:40。
下表10中示出实施例10-1~10-9各自中调制的电极制作用浆料中的羧甲基纤维素:SBR的质量%的比。
用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b,结果确认活性物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。
(比较例10-1~10-3)
在比较例10-1~10-3中,分别在调制电极制作用浆料时将LTO与NTO一同投入到纯水中,除此以外,与比较例9-1~9-3各自同样地制作电极。
在比较例10-1~10-3各自中,将调制的电极制作用浆料中的LTO:NTO的质量%的比规定为40:40。
<评价用电池的制作>
使用按上述制作的各电极4,按以下的步骤制作评价用电池。
首先,将按上述制作的电极4切成2cm见方的大小,将其作为工作电极。此外,准备具有2.0cm见方的大小的锂金属箔,将其作为对电极。然后,准备锂金属,将其作为参比电极。使工作电极和对电极以夹着作为隔膜的玻璃过滤器的方式对置。将彼此对置的工作电极及对电极以及参比电极装入3极式玻璃电池(cell)中。此时,以不与工作电极和对电极接触的方式插入参比电极。接着,将工作电极、对电极及参比电极分别连接在玻璃电池的端子上。另一方面,将LiPF6作为电解质而溶解在混合溶剂中,调制电解液。使用的混合溶剂按体积比率1:2含有碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯。LiPF6的浓度为1mol/L。将该电解液称量25mL,将称量的该电解液注入玻璃电池中。在使隔膜和电极中充分含浸电解液后,密封玻璃电池。如此,制作各实施例及各比较例的评价用电池。
<充放电试验>
使用按上述制作的评价用电池,在25℃的恒温槽内进行充放电试验。将充放电速率规定为1.0C。将1次充放电作为1个循环,进行50个循环。分别测定初次充放电后及50个循环后的容量。在第25个循环和第50个循环中确认0.2C容量。将初次放电容量设定为100%,算出50个循环后的放电容量维持率(%)。表1~表10中示出有关各实施例及比较例的容量维持率的结果。
此外,测定了50个循环后的电阻值(Ω)。电阻值按以下进行了测定。将评价电池设置在交流阻抗测定装置上,一边从300MHz扫描到10Hz一边测定阻抗。将其数据记在cole-cole图中,将与该圆弧的X轴的最大交点确定为电阻值。下表1~表10中示出有关各实施例及比较例的50个循环后的电阻值的结果。
<剥离强度的测定>
在各实施例及比较例中,将电极制作用浆料涂布在铝上,并使其干燥,得到各自的电极即加压前的电极,测定该电极的剥离强度(g/cm)。
剥离强度按以下进行测定。首先,将电极制作用浆料涂布在铝上,并使其干燥,得到电极,将该电极切成2×5cm的长条状,作为测定用试样。接着,将胶带贴在各测定用试样的活性物质材料层的表面上,将该胶带置于抗拉强度试验机上,从集电体上剥离活性物质材料层。将有关各实施例及比较例的试样的活性物质材料层的剥离所需的力记录为剥离强度。下表1~表10中示出其结果。
表1
实施例1系列(活性物质:TiO2(B))
表2
实施例2系列(活性物质:LTO)
表3
实施例3系列(活性物质:TiO2(B)+LTO)
表4
实施例4系列(活性物质:NTO)
表5
实施例5系列(活性物质:LTO+NTO)
表6
实施例6系列(活性物质:TiO2(B))
表7
实施例7系列(活性物质:LTO)
表8
实施例8系列(活性物质:TiO2(B)+LTO)
表9
实施例9系列(活性物质:NTO)
表10
实施例10系列(活性物质:LTO+NTO)
从表1所示的结果得知,实施例1-1~1-9的电极4能够显示优良的剥离强度和优良的容量维持率,同时能够显示低的电阻值。以下对该结果的理由进行说明。
如前面说明的那样,实施例1-1~1-9的电极4含有的电池用活性物质体40具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构。
在电池用活性物质体40具有如此的结构的实施例1-1~1-9的电极4中,由于活性物质粒子42的整个表面被含有羟丙基甲基纤维素的覆盖层43覆盖,所以能够抑制活性物质粒子42和非水电解质及粘结部件45的反应,其结果是,能够防止电极性能的劣化、电池的内部电阻的上升、非水电解质的劣化及活性物质材料层4b与集电体4a的粘接性的下降。此外,位于包含活性物质粒子42和覆盖层43的复合体41间的粘结部件45能够抑制因吸收非水电解质而导致的覆盖层43的溶胀。因此,即使在50个循环后,也能够维持通过存在覆盖层43而产生的上述效果。而且,粘结部件45含有能够显示优良的粘结性的聚偏氟乙烯。因此,粘结部件45能够显示复合体41间的优良的粘结性、活性物质材料层4b与集电体4a的优良的粘结性。另外,覆盖层43因能够抑制粘结部件45与活性物质粒子42之间的反应,所以维持了粘结部件45的粘结性。
其结果是,实施例1-1~1-9的电极4显示了优良的剥离强度、优良的容量维持率及低的电阻值。
另一方面,如表1所示,比较例1-1的电极与实施例1-1~1-9的电极相比,显示出剥离强度不足及容量维持率不足。认为这是因为:在比较例1-1中,由于不存在位于包含活性物质粒子和覆盖其的覆盖层的多个复合体之间的粘结部件,所以复合体间的结合性和活性物质材料层与集电体的粘结性都不足。
此外,如表1所示,比较例1-2的电极与实施例1-1~1-9的电极相比,在剥离强度、容量维持率及电阻值等方面都差。认为这是因为:在比较例1-2的电极中,作为TiO2(B)的活性物质粒子没有被覆盖层覆盖,而使活性物质粒子与作为粘结剂的聚偏氟乙烯接触,产生聚偏氟乙烯的分解,引起聚偏氟乙烯的粘结性降低等。此外,在比较例1-2的电极中,活性物质粒子和非水电解质的反应与实施例1-1~1-9的电极相比更活跃,由此产生副产物,其结果是,可推测产生了电极性能的劣化、电池的内部电阻上升及非水电解质的劣化等。
另外,如表1所示得知:虽然比较例1-3的电极显示出与实施例1-5的电极同等程度的剥离强度及容量维持率,但是电阻值高。在比较例1-3的电极中,如参照图11进行的说明那样,在活性物质粒子42的表面上粘结有聚偏氟乙烯部件45’。该聚偏氟乙烯部件45’因电解质渗透性低而使作为锂离子通道的功能低。因此可认为:在比较例1-3的电极中阻碍了活性物质粒子42中的锂离子的嵌入脱嵌。此外,聚偏氟乙烯部件45’如前面参照图11进行的说明那样,认为炭黑44的分散能低。因此认为:在比较例1-3的电极中,活性物质材料层中的导电性低。根据这些结果认为比较例1-3的电极显示出高的电阻值。
表2所示的实施例2-1~2-9及比较例2-1~2-3的结果、表3所示的实施例3-1~3-9及比较例3-1~3-3的结果、表4所示的实施例4-1~4-9及比较例4-1~4-3的结果以及表5所示的实施例5-1~5-9及比较例5-1~5-3的结果显示出与表1所示的实施例1-1~1-9及比较例1-1~1-3的结果相同的倾向。由此得知,所有实施例可与活性物质粒子41的种类无关系地得到同样的效果。
此外,从表1~表5所示的结果得知,在使用含有羟丙基甲基纤维素和PVDF且按10质量%以上的比例含有羟丙基甲基纤维素的活性物质材料41的情况下,可得到强度更高的电极。
另外,表6所示的实施例6-1~6-9及比较例6-1~6-3的结果、表7所示的实施例7-1~7-9及比较例7-1~7-3的结果、表8所示的实施例8-1~8-9及比较例8-1~8-3的结果、表9所示的实施例9-1~9-9及比较例9-1~9-3的结果以及表10所示的实施例10-1~10-9及比较例10-1~10-3的结果,显示出分别与表1所示的实施例1-1~1-9及比较例1-1及1-3的结果、表2所示的实施例2-1~2-9及比较例2-1及2-3的结果、表3所示的实施例3-1~3-9及比较例3-1及3-3的结果、表4所示的实施例4-1~4-9及比较例4-1~4-3的结果以及表5所示的实施例5-1~5-9及比较例5-1~5-3的结果相同的倾向。由此得知:作为覆盖层43的材料使用羧甲基纤维素、且作为粘结部件45的材料而使用丁苯橡胶的实施例也可得到与使用羟烷基纤维素及聚偏氟乙烯的实施例同样的效果。
根据以上说明的至少1个实施方式及实施例,可提供一种电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备多个复合体和位于这些多个复合体之间的粘结部件。复合体包含活性物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层。覆盖层含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。粘结部件包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。这样的电池用活性物质体在含有该活性物质材料的非水电解质电池中,能够抑制活性物质粒子和非水电解质及粘结部件的反应,因此能够抑制该非水电解质电池的电极性能的劣化、内部电阻的上升及非水电解质电的劣化等问题。这些结果表明,该电池用活性物质体能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池。
以上,对本实用新型的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提示的,其意图并不是限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式还可以以其它多种方式实施,在不脱离实用新型要旨的范围内,能够进行多种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形都包含在实用新型的范围或要旨内,同时包含在权利要求书所记载的实用新型和其均等的范围内。

Claims (8)

1.一种电池用活性物质体,其具备:
多个复合体,所述复合体包含活性物质粒子以及覆盖所述活性物质粒子的覆盖层,所述覆盖层含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种;以及
粘结部件,其位于所述多个复合体之间,包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。
2.根据权利要求1所述的电池用活性物质体,其中,所述活性物质粒子含有选自尖晶石结构的钛酸锂、单斜晶系β型钛复合氧化物、铌钛复合氧化物、硅、硅复合氧化物及石墨之中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的电池用活性物质体,其中,所述羟烷基纤维素为选自羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素及羟丙基乙基纤维素中的至少1种。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电池用活性物质体,其中,所述选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计质量相对于所述选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计的质量以及所述粘结部件的质量之和的质量百分比在10质量%以上且90质量%以下的范围内。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池用活性物质体,其中,所述覆盖层进一步含有导电剂。
6.一种电极,其具备:
集电体;以及
活性物质材料层,其设在所述集电体上,且含有权利要求1~5中任一项所述的电池用活性物质体。
7.一种非水电解质电池,其具备:
正极;
作为负极的权利要求6所述的电极;以及
非水电解质。
8.一种电池包,其含有权利要求7所述的非水电解质电池。
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