JP7483910B2 - 電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置 - Google Patents

電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7483910B2
JP7483910B2 JP2022551417A JP2022551417A JP7483910B2 JP 7483910 B2 JP7483910 B2 JP 7483910B2 JP 2022551417 A JP2022551417 A JP 2022551417A JP 2022551417 A JP2022551417 A JP 2022551417A JP 7483910 B2 JP7483910 B2 JP 7483910B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
film layer
satisfies
electrode film
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.)
Active
Application number
JP2022551417A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023550218A (ja
Inventor
張涛
何建福
劉倩
孫雪陽
叶永煌
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.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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 Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Publication of JP2023550218A publication Critical patent/JP2023550218A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7483910B2 publication Critical patent/JP7483910B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • 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
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M2010/4292—Aspects relating to capacity ratio of electrodes/electrolyte or anode/cathode
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本願は電池の技術分野に属し、具体的には電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置に関する。
近年、二次電池の各種の電子製品及び新エネルギー自動車などの産業における応用及び普及に伴い、そのエネルギー密度はますます注目される。二次電池の充放電過程において、活性イオン（例えばリチウムイオン）は正極シートと負極シートとの間に挿入及び脱離を往復する。活物質の構造的変化、電解液分解、活物質表面でのＳＥＩ膜の生成及び破壊等により、活性イオンは不可避的に消費され、二次電池容量は絶えず減衰しかつより長いサイクル寿命を有することが困難である。
本願は、電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置を提供して、二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することを目的とする。
本願の第１の態様は、正極シート、負極シート及び前記正極シートと前記負極シートとの間に位置するセパレータを含む電極組立体を提供する。前記正極シートは、正極集電体及び前記正極集電体の対向する二つの表面に位置する第１の正極膜層及び第２の正極膜層を含み、前記負極シートは負極集電体及び前記負極集電体の対向する二つの表面に位置する第１の負極膜層及び第２の負極膜層を含む。前記第１の正極膜層は前記正極集電体の前記セパレータに近接する側に位置しかつ前記第２の負極膜層は前記負極集電体の前記セパレータに近接する側に位置し、又は、前記第１の正極膜層は前記正極集電体の前記セパレータから離れる側に位置しかつ前記第２の負極膜層は前記負極集電体の前記セパレータから離れる側に位置する。ここで、前記正極シートは０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１を満たし、ＣＡＰ１はＡｈ基準の第１の正極膜層の容量を表し、ＣＡＰ２はＡｈ基準の第２の正極膜層の容量を表す。前記電極組立体はＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を満たし、Ｒ１はΩ基準の第１の正極膜層の抵抗を表し、Ｒ２はΩ基準の第２の正極膜層の抵抗を表し、Ｒ３はｍΩ基準の第１の負極膜層の抵抗を表し、Ｒ４はｍΩ基準の第２の負極膜層の抵抗を表す。
本願の電極組立体において、正極シートの両面に貯蔵された容量が異なり、正極シートの両面抵抗と負極シートの両面抵抗との間の関係を合理的に設定することにより、充電過程において低容量正極膜層の電圧応答速度を向上させ、低容量正極膜層と高容量正極膜層との電位差を増加させ、それにより高容量正極膜層は十分量の活性イオンを予め記憶することができる。二次電池のサイクル過程の進行に伴い、この部分に予め貯蔵された活性イオンはさらに段階的に放出することができ、活性イオンの消費を補足し、それにより二次電池容量の減衰を遅延させかつ二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することができる。
本願の任意の実施形態において、電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、電極組立体は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２である。
本願の任意の実施形態において、正極シートは０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１を満たす。選択的に、正極シートは０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１を満たす。選択的に、正極シートは０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９を満たす。
第１の正極膜層の容量ＣＡＰ１対第２の正極膜層の容量ＣＡＰ２の比が適切な範囲内にある場合、二次電池がより長いサイクル寿命を有すると同時に、高いエネルギー密度を有することができる。
本願の任意の実施形態において、Ｒ１は、０Ω＜Ｒ１≦２０Ωであり、選択的に、０Ω＜Ｒ１≦５Ωである。
本願の任意の実施形態において、Ｒ２は、０Ω＜Ｒ２≦２０Ωであり、選択的に、０Ω＜Ｒ２≦５Ωである。
本願の任意の実施形態において、Ｒ３は、０ｍΩ＜Ｒ３≦２００ｍΩであり、選択的に、０ｍΩ＜Ｒ３≦５０ｍΩである。
本願の任意の実施形態において、Ｒ４は、０ｍΩ＜Ｒ４≦２００ｍΩであり、選択的に、０ｍΩ＜Ｒ４≦５０ｍΩである。
第１の正極膜層、第２の正極膜層、第１の負極膜層及び第２の負極膜層の抵抗がそれぞれ適切な範囲内にある場合、正極シートと負極シートの一致性がより高く、二次電池がより長いサイクル寿命を取得することに有利である。
本願の任意の実施形態において、第１の正極膜層は第１の正極活物質を含み、第２の正極膜層は第２の正極活物質を含む。正極シートは下記（１）～（３）のうちの一つ又は複数を満たし、（１）第１の正極膜層の塗布重量は第２の正極膜層の塗布重量より小さく、（２）第１の正極活物質のグラム容量は第２の正極活物質のグラム容量より小さく、（３）ｗ１＜ｗ２であり、ｗ１は第１の正極膜層の合計質量に対して第１の正極活物質の質量％含有量を示し、ｗ２は第２の正極膜層の合計質量に対して第２の正極活物質の質量％含有量を示す。
本願の任意の実施形態において、負極シートはＲ４／Ｒ３≧１を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５である。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２である。
本願の任意の実施形態において、負極シートはＲ４／Ｒ３≧１を満たし、正極シートは０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５である。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２である。
本願の任意の実施形態において、負極シートは１≦Ｒ４／Ｒ３≦３０を満たし、正極シートは０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５である。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２である。
本願の任意の実施形態において、負極シートは０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シートは０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。選択的に、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１である。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９である。
本願の任意の実施形態において、負極シートは０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シートは０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。選択的に、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１である。選択的に、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９である。
本願の任意の実施形態において、負極シートは０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、正極シートは０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たし、かつ電極組立体は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。選択的に、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１である。
本願の任意の実施形態において、正極シートはＲ２／Ｒ１＝１を満たし、かつ負極シートはＲ４／Ｒ３＝１を満たす。
本願の第２の態様は、外装、電解質及び本願の第１の態様に係る電極組立体を含む二次電池を提供する。
本願の任意の実施形態において、外装は、収容チャンバー及び開口を有するケースと、ケースの開口を閉鎖するために用いられるカバープレートとを含み、電極組立体は収容チャンバー内に収容された。
本願の第３の態様は本願の第２の態様に係る二次電池を含む電池モジュールを提供する。
本願の第４の態様は、本願の第２の態様に係る二次電池、第３の態様に係る電池モジュールのうちの一種を含む電池パックを提供する。
本願の第５の態様は、本願の第２の態様に係る二次電池、第３の態様に係る電池モジュール、第４の態様に係る電池パックのうちの少なくとも一種を含む電力消費装置を提供する。
本願の電池モジュール、電池パック及び電力消費装置は本願に係る二次電池を含むため、少なくとも前記二次電池と同じ利点を有する。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に本願の実施例に必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、以下に記載の図面は本願のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、図面に基づいて他の図面を取得することができる。
本願の二次電池の一つの実施形態の概略図である。 本願の二次電池の一つの実施形態の分解概略図である。 本発明の電極組立体の一つの実施形態の構造概略図である。 本発明の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電極組立体の他の実施形態の構造概略図である。 本願の電池モジュールの一つの実施形態の概略図である。 本願の電池パックの一つの実施形態の概略図である。 図１８に示す電池パックの実施形態の分解図である。 本願の二次電池を電源として含む電力消費装置の一つの実施形態の概略図である。
以下、図面を適宜に参照して本願の電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置を具体的に開示する実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や、実際の同一構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは以下の説明が不必要に冗長になることを回避し、当業者の理解を容易にするためである。また、図面及び以下の説明は当業者が本願を十分に理解するために提供されるものであり、特許請求の範囲に記載の主題を限定するものではない。
本願に開示された「範囲」は下限及び上限の形式で限定され、所定の範囲は一つの下限及び一つの上限を選択することにより限定され、選択された下限及び上限は特別な範囲の境界を限定する。このような方式で限定された範囲は端値を含んでもよいが、端値を含まなくてもよく、かつ任意に組み合わせることができ、すなわち任意の下限は任意の上限と組み合わせて一つの範囲を形成することができる。例えば、特定のパラメータに対して６０～１２０及び８０～１１０の範囲を列挙すれば、６０～１１０及び８０～１２０の範囲も予想されると理解される。また、最小範囲値１及び２、及び最大範囲値３、４及び５を列挙すると、１～３、１～４、１～５、２～３、２～４及び２～５はいずれも予想されることができる。本願において、他の説明がない限り、数値範囲「ａ～ｂ」はａとｂとの間の任意の実数の組み合わせの略語を表し、ここでａ及びｂはいずれも実数である。例えば数値範囲「０～５」は、本明細書において「０～５」の間の全ての実数が列挙され、「０～５」はこれらの数値の組み合わせの略語である。また、あるパラメータが≧２の整数であると表記する場合、当該パラメータが例えば整数２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２等であることを開示したことに相当する。
特に説明しない限り、本願の全ての実施形態及び選択可能な実施形態は互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができ、かつこのような技術案は本願の開示内容に含まれると考えられるべきである。
特に説明しない限り、本願の全ての技術的特徴及び選択可能な技術的特徴は互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができ、かつこのような技術案は本願の開示内容に含まれると考えられるべきである。
特に説明しなければ、本願の全てのステップを順に行ってもよく、ランダムに行ってもよく、好ましくは順に行う。例えば、前記方法はステップ（ａ）及び（ｂ）を含むことは、前記方法が順に行われるステップ（ａ）及び（ｂ）を含むことができ、さらに順に行われるステップ（ｂ）及び（ａ）を含むことができる。例えば、前記方法はさらにステップ（ｃ）を含むことは、ステップ（ｃ）が任意の順序で前記方法に追加されることができ、例えば、前記方法はステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を含むことができ、さらにステップ（ａ）、（ｃ）及び（ｂ）を含むことができ、さらにステップ（ｃ）、（ａ）及び（ｂ）等を含むことができる。
特に説明しない限り、本願に言及された「備える」、「有する」及び「含む」は開放形式を示し、閉鎖形式であってもよい。例えば、前記「備える」、「有する」及び「含む」は、さらに列挙されていない他の成分を有してもよく、列挙された成分のみを有してもよいことを示す。
特に説明しない限り、本願において、用語「又は」は包括的である。例えば、用語「Ａ又はＢ」は「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢの両方」を表す。より具体的には、Ａが真（又は存在する）でありかつＢが偽（又は存在しない）であること、Ａが偽（又は存在しない）でありかつＢが真（又は存在する）であること、又はＡ及びＢがいずれも真（又は存在する）であることは、いずれも「Ａ又はＢ」を満たす。
電極組立体及び二次電池
二次電池は充電電池又は蓄電池とも呼ばれ、電池が放電した後に充電の方式で活物質を活性化させて使用し続けることができる電池を指す。本願は、二次電池の形状を特に限定せず、それは円筒形、方形又は他の任意の形状であってもよい。図１は、一例としての角形構造の二次電池５の概略図である。
二次電池５は外装、電極組立体及び電解質を含み、前記外装は前記電極組立体及び前記電解質を封止するために用いられる。いくつかの実施例において、二次電池の外装は硬質ケースであってもよく、例えば硬質プラスチックケース、アルミニウムケース、鋼ケース等である。二次電池の外装はソフトパックであってもよく、例えば袋式ソフトパックである。ソフトバッグの材質はプラスチックであってもよく、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）のうちの一種又は複数種である。いくつかの実施例において、図２に示すように、外装はケース５１及びカバープレート５３を含むことができる。ここで、ケース５１は底板及び底板に接続された側板を含むことができ、底板及び側板が囲んで収容チャンバーを形成する。ケース５１は収容チャンバーに連通される開口を有し、カバープレート５３は前記開口をカバーして前記収容チャンバーを密封するために用いられる。電極組立体５２は前記収容チャンバーに封止され、電解液は電極組立体５２に浸潤する。二次電池５に含まれる電極組立体５２の個数は一つ又は複数であってもよく、需要に応じて調整することができる。
発明者らは、多くの研究によりサイクル寿命が大幅に延長される電極組立体を提供する。図３は本願に係る電極組立体の実施例の構造概略図である。図３に示すように、電極組立体５２は正極シート１０、負極シート２０及びセパレータ３０を含み、ここで、セパレータ３０は正極シート１０と負極シート２０との間に位置し、正極シート１０、負極シート２０及びセパレータ３０は巻回プロセス又は積層プロセスにより電極組立体５２を形成することができる。
正極シート１０は第１の正極膜層１０１、第２の正極膜層１０２及び正極集電体１０３を含む。第１の正極膜層１０１及び第２の正極膜層１０２は正極集電体１０３の対向する二つの表面に位置する。第１の正極膜層１０１は第１の正極活物質、第１の正極導電剤及び第１の正極接着剤を含み、第２の正極膜層１０２は第２の正極活物質、第２の正極導電剤及び第２の正極接着剤を含む。
負極シート２０は第１の負極膜層２０１、第２の負極膜層２０２及び負極集電体２０３を含み、第１の負極膜層２０１及び第２の負極膜層２０２は負極集電体２０３の対向する二つの表面に位置する。第１の負極膜層２０１は第１の負極活物質、第１の負極導電剤及び第１の負極接着剤を含み、第２の負極膜層２０２は第２の負極活物質、第２の負極導電剤及び第２の負極接着剤を含む。
第１の正極膜層１０１および第２負極膜層２０２は、同時にセパレータ３０に近接するかまたは離れて設けられている。図３に示すように、いくつかの実施例において、第１の正極膜層１０１は正極集電体１０３のセパレータ３０に近接する側に位置しかつ第２の負極膜層２０２は負極集電体２０３のセパレータ３０に近接する側に位置する。図４に示すように、いくつかの実施例において、第１の正極膜層１０１は正極集電体１０３のセパレータ３０から離れる側に位置しかつ第２の負極膜層２０２は負極集電体２０３のセパレータ３０から離れる側に位置する。
本願の電極組立体の実施例において、正極シート１０は０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１を満たし、ＣＡＰ１はＡｈ基準の第１の正極膜層１０１の容量を表し、ＣＡＰ２はＡｈ基準の第２の正極膜層１０２の容量を表す。電極組立体５２はＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を満たし、Ｒ１はΩ基準の第１の正極膜層１０１の抵抗を表し、Ｒ２はΩ基準の第２の正極膜層１０２の抵抗を表し、Ｒ３はｍΩ基準の第１の負極膜層２０１の抵抗を表し、Ｒ４はｍΩ基準の第２の負極膜層２０２の抵抗を表す。
二次電池の充電過程において、活性イオンは正極から脱出し、活性イオンの脱出速度及び脱出数量は二次電池の充電電流及び充電時間に関連し、充電電流が大きいほど、充電時間が長いほど、活性イオンの脱出数量が多くなり、脱出容量の割合（すなわち脱出容量対貯蔵容量の比）が高くなり、正極電圧が高くなる。二次電池の充電過程において、電流は正極シートに均一に分布し、低容量正極膜層（本願における第１の正極膜層）及び高容量正極膜層（本願における第２の負極膜層）は同時に活性イオンの脱出を行いかつ活性イオンの脱出数量が一致する。しかし、低容量正極膜層と高容量正極膜層の貯蔵容量が異なり、したがって、低容量正極膜層と高容量正極膜層の脱出容量の割合が異なり、対応する電圧も異なる。同時に、高容量正極膜層の脱出容量は低容量正極膜層より低く、低容量正極膜層と高容量正極膜層が並列構造であるため、二次電池の充電カットオフ電圧は、カットオフ電圧を先に達した側にトリガされ、すなわち低容量正極膜層の側にトリガされるため、高容量正極膜層は活性イオンを予め貯蔵することができる。また、低容量正極膜層と高容量正極膜層との間に電位差が存在するため、高容量正極膜層に予め貯蔵された活性イオンはさらに電解液から段階的に脱出し溶解しかつ低容量正極膜層に転移することができ、それにより高容量正極膜層は低容量正極膜層の活性イオン消費を補足し、二次電池容量の減衰を遅延しかつ二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することができる。
一般的な正極シートの両面塗布の設計は実際の応用過程において常に電圧応答がタイムリーではないため、正極シートが活性イオンの予め貯蔵を実現することができず、又は十分量の活性イオンの予め貯蔵がなく、二次電池のサイクル寿命の向上が明らかではなく、二次電池がより長いサイクル寿命を有することができない。本願の電極組立体において、正極シートの両面に貯蔵された容量が異なり、正極シートの両面の抵抗と負極シートの両面の抵抗との間の関係を合理的に設定することにより、充電過程における低容量正極膜層の電圧応答速度を向上させ、低容量正極膜層と高容量正極膜層との電位差を増加させ、それにより高容量正極膜層は十分量の活性イオンを予め貯蔵することができる。二次電池のサイクル過程の進行に伴い、この部分に予め貯蔵された活性イオンはさらに段階的に放出することができ、活性イオンの消費を補足し、それにより二次電池容量の減衰を遅延させかつ二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することができる。
電極組立体５２がＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を満たさない場合、低容量正極膜層と高容量正極膜層の脱出容量の割合の差異が小さく、高容量正極膜層に十分量の活性イオンを予め貯蔵せず、二次電池のサイクル寿命の向上が明らかではない。
本願において、正極膜層の容量は本分野の公知の意味であり、本分野の既知の装置及び方法で測定することができる。例えば、中国ＬＡＮＤ社製のＬＡＮＤ試験機を用いてテストを行う。例として、正極膜層の容量は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた正極シートのうちの一面の正極膜層を拭いて片面塗布の正極シートを得て、片面塗布の正極シートを面積がＳ０の小さなウェハに打ち抜いた後、グローブボックス内でボタン式電池に組み立て、０．１ｍＡの定電流で充電カットオフ電圧まで充電し、０．１ｍＡの定電流で放電カットオフ電圧まで放電し、放電容量ＣＡＰ０を得て、式ＣＡＰ０×Ｓ／Ｓ０により当該正極膜層の容量を得て、Ｓ０は小さなウェハの面積であり、Ｓは当該正極膜層の面積である。
具体的には、第１の正極膜層の容量ＣＡＰ１は以下の方法を採用してテストすることができる。冷間プレスされた正極シートの第２の正極膜層を拭いた後に面積がＳ０の小さなウェハに打ち抜き、小さなウェハをグローブボックス内でボタン式電池に組み立て、その後にＬＡＮＤ試験機で０．１ｍＡの定電流で充電カットオフ電圧まで充電し、さらに０．１ｍＡの定電流で放電カットオフ電圧まで放電し、放電容量ＣＡＰ０を得て、式ＣＡＰ０×Ｓ１／Ｓ０により第１の正極膜層の容量ＣＡＰ１を得て、Ｓ０は小さなウェハの面積であり、Ｓ１は第１の正極膜層の面積である。第２の正極膜層の容量ＣＡＰ２は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた正極シートの第１の正極膜層を拭いた後に面積がＳ０の小さなウェハに打ち抜き、小さなウェハをグローブボックス内でボタン式電池に組み立て、その後にＬＡＮＤ試験機で０．１ｍＡの定電流で充電カットオフ電圧まで充電し、さらに０．１ｍＡの定電流で放電カットオフ電圧まで放電し、放電容量ＣＡＰ０を得て、式ＣＡＰ０×Ｓ２／Ｓ０により第２の正極膜層の容量ＣＡＰ２を得て、Ｓ０は小さなウェハの面積であり、Ｓ２は第２の正極膜層の面積である。
ボタン式電池は負極ケース、リチウムシート、一滴の電解液、セパレータ、一滴の電解液、面積Ｓ０の小さいウェハ、ガスケット、スプリングプレートの順に組み立てることができる。ボタン式電池の直径は１４ｍｍであってもよい。テスト時に水又は他の溶媒を用いて電極シートのうちの一面の膜層を拭き取ることができる。テスト時にＩＥＳＴ社製のパンチングマシンを採用することができる。
本願において、膜層の抵抗は本分野の公知の意味であり、本分野の既知の装置及び方法で測定することができる。例えば、電極シート抵抗計を用いてテストすることができる（例えば、ＩＥＳＴ ＢＥＲ １０００型電極シート抵抗計、ＩＥＳＴ社製）。例として、各膜層の抵抗は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた電極シートのうちの一面の膜層を拭いて片面に塗布された電極シートを得て、片面に塗布された電極シートを電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、当該膜層抵抗を得る。
具体的には、第１の正極膜層の抵抗Ｒ１は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた正極シートの第２の正極膜層を拭き取り、その後に極片抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第１の正極膜層の抵抗Ｒ１を得る。第２の正極膜層の抵抗Ｒ２は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた正極シートの第１の正極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第２の正極膜層の抵抗Ｒ２を得る。第１の負極膜層の抵抗Ｒ３は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた負極シートの第２の負極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第１の負極膜層の抵抗Ｒ３を得る。第２の負極膜層の抵抗Ｒ４は以下の方法でテストすることができる。冷間プレスされた負極シートの第１の負極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第２の負極膜層の抵抗Ｒ４を得る。
選択的に、導電端子の直径は１４ｍｍであり、印加された圧力は１５ＭＰａ～２７ＭＰａであり、サンプリングの時間範囲は１０ｓ～２０ｓであってもよい。テスト時にまず電極シートを一定の面積（例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ）に分割してテストを行うことができる。テスト時に水又は他の溶媒を用いて電極シートのうちの一面の膜層を拭き取ることができる。
説明すべきこととして、テスト時に電極シート（例えば、正極シート又は負極シート）は新しく製造された冷間プレスされた電極シートを直接採用か、又は二次電池から電極シートを取得することができる。ここで、二次電池から電極シートを取得する例示的な方法は、以下のとおりである。二次電池を完全に放電した後に電極シートを解体し、電極シートを有機溶媒（例えば、サンプリング）に一定の時間（例えば、３０ｍｉｎ）浸漬し、次に電極シートを取り出して一定の温度及び時間で乾燥させる（例えば、８０℃、６ｈ）。
いくつかの実施例において、電極組立体５２は、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＞２０である場合、二次電池を充電する時に充電カットオフ電圧に急速に達することにより、低容量正極膜層及び高容量正極膜層にいずれも大量の活性イオンが脱出できず、二次電池のエネルギー密度を低下させる。
例えば、Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１は０、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、又は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２を満たす。
正極シート１０において、第１の正極膜層１０１の容量ＣＡＰ１は第２の正極膜層１０２の容量ＣＡＰ２より小さい。例えば、ＣＡＰ１／ＣＡＰ２は０．１、０．２、０．３３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０．１≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０．２≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０．４≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１、０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０．１≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０．２≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０．４≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９、０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８、０．１≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８、０．２≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８、０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８、０．４≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８、又は０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．８である。
第１の正極膜層の容量ＣＡＰ１対第２の正極膜層の容量ＣＡＰ２の比が適切な範囲内にある場合、二次電池がより長いサイクル寿命を有すると同時に、高いエネルギー密度を有することができる。
いくつかの実施例において、第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１は０Ω＜Ｒ１≦２０Ωを満たし、選択的に、０Ω＜Ｒ１≦５Ωである。
いくつかの実施例において、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２は０Ω＜Ｒ２≦２０Ωを満たし、選択的に、０Ω＜Ｒ２≦５Ωである。
いくつかの実施例において、第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３は０ｍΩ＜Ｒ３≦２００ｍΩを満たし、選択的に、０ｍΩ＜Ｒ３≦５０ｍΩである。
いくつかの実施例において、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４は０ｍΩ＜Ｒ４≦２００ｍΩを満たし、選択的に、０ｍΩ＜Ｒ４≦５０ｍΩである。
第１の正極膜層、第２の正極膜層、第１の負極膜層及び第２の負極膜層の抵抗がそれぞれ適切な範囲内にある場合、正極シートと負極シートの一致性がより高く、二次電池がより長いサイクル寿命を取得することに有利である。
いくつかの実施例において、負極シート２０はＲ４／Ｒ３≧１を満たし、かつ電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。この時、二次電池はより長いサイクル寿命を有すると同時に、高いエネルギー密度を有する。
例えば、Ｒ４／Ｒ３は１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、負極シート２０は１≦Ｒ４／Ｒ３≦３０、１≦Ｒ４／Ｒ３≦２５、１≦Ｒ４／Ｒ３≦２０、１≦Ｒ４／Ｒ３≦１５、１≦Ｒ４／Ｒ３≦１０、１≦Ｒ４／Ｒ３≦８、１≦Ｒ４／Ｒ３≦５、１≦Ｒ４／Ｒ３≦４、１≦Ｒ４／Ｒ３≦３、１≦Ｒ４／Ｒ３≦２、１＜Ｒ４／Ｒ３≦３０、１＜Ｒ４／Ｒ３≦２５、１＜Ｒ４／Ｒ３≦２０、１＜Ｒ４／Ｒ３≦１５、１＜Ｒ４／Ｒ３≦１０、１＜Ｒ４／Ｒ３≦８、１＜Ｒ４／Ｒ３≦５、１＜Ｒ４／Ｒ３≦４、１＜Ｒ４／Ｒ３≦３、又は１＜Ｒ４／Ｒ３≦２を満たす。
例えば、Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１は０、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１５、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦１０、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦８、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５、又は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２を満たす。
この時に第１の正極膜層１０１に対する第２の正極膜層１０２の抵抗比Ｒ２／Ｒ１は特に限定されず、Ｒ２／Ｒ１は１より大きいか、１に等しいか、又は１より小さい。例えば、Ｒ２／Ｒ１は０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０、０＜Ｒ２／Ｒ１≦１５、０＜Ｒ２／Ｒ１≦１０、０＜Ｒ２／Ｒ１≦８、０＜Ｒ２／Ｒ１≦５、０＜Ｒ２／Ｒ１≦４、０＜Ｒ２／Ｒ１≦３、０＜Ｒ２／Ｒ１≦２、又は０＜Ｒ２／Ｒ１≦１を満たす。
例えば、負極シート２０はＲ４／Ｒ３≧１を満たし、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たし、かつ電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５を満たす。選択的に、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５を満たす。選択的に、電極組立体５２は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２を満たす。
例えば、負極シート２０は１≦Ｒ４／Ｒ３≦３０を満たし、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たし、かつ電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす。選択的に、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５を満たす。選択的に、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦５を満たす。選択的に、電極組立体５２は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２を満たす。
いくつかの実施例において、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を満たし、かつ電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。この時、二次電池はより長いサイクル寿命を有すると同時に、高エネルギー密度を有する。
例えば、Ｒ４／Ｒ３は０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３≦０．９、０＜Ｒ４／Ｒ３≦０．８、０＜Ｒ４／Ｒ３≦０．７、０＜Ｒ４／Ｒ３≦０．６、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３＜１、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．８、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．７、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．６、０．１≦Ｒ４／Ｒ３＜１、０．１≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９、０．１≦Ｒ４／Ｒ３≦０．８、０．１≦Ｒ４／Ｒ３≦０．７、０．１≦Ｒ４／Ｒ３≦０．６、０．２≦Ｒ４／Ｒ３＜１、０．２≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９、０．２≦Ｒ４／Ｒ３≦０．８、０．２≦Ｒ４／Ｒ３≦０．７、又は０．２≦Ｒ４／Ｒ３≦０．６を満たす。
例えば、Ｒ２／Ｒ１は０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０＜Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０＜Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０＜Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．０５≦Ｒ２／Ｒ１＜１、０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．１≦Ｒ２／Ｒ１＜１、０．１≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．１≦Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．１≦Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０．１≦Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．２≦Ｒ２／Ｒ１＜１、０．２≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．２≦Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．２≦Ｒ２／Ｒ１≦０．７、又は０．２≦Ｒ２／Ｒ１≦０．６を満たす。
例えば、Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１は０、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は以上の任意の数値で構成された範囲である。選択的に、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０．０５≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．７、０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．６、０．２≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１、０．２≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９、０．２≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８、０．２≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．７、又は０．２≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．６を満たす。
例えば、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を満たし、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。
例えば、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を満たし、電極組立体５２は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たす。
例えば、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。
例えば、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。
例えば、負極シート２０は０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たす。
例えば、負極シート２０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。
例えば、負極シート２０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１を満たす。
例えば、負極シート２０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、正極シート１０は０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、電極組立体５２は０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦０．８を満たす。
いくつかの実施例において、正極シート１０はＲ２／Ｒ１＝１を満たし、負極シート２０はＲ４／Ｒ３＝１を満たし、この時に電極組立体５２はＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＝０を満たす。
説明すべきこととして、様々な理論的に実行可能な方式により、第１の正極膜層１０１の容量ＣＡＰ１、及び第２の正極膜層１０２の容量ＣＡＰ２を調整することができる。本願において、そのうちのいくつかの調整方式が挙げられ、理解すべきこととして、本明細書に挙げられた方式は、本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではない。
例として、正極シート１０が下記（１）～（３）のうちの一つ又は複数を満たす場合、第１の正極膜層１０１の容量ＣＡＰ１は第２の正極膜層１０２の容量ＣＡＰ２より小さい。
（１）第１の正極膜層１０１の塗布重量は、第２の正極膜層１０２の塗布重量よりも小さい。
（２）前記第１の正極活物質のグラム容量は前記第２の正極活物質のグラム容量より小さい。
（３）ｗ１＜ｗ２であり、ｗ１は第１の正極膜層１０１の合計質量に対して前記第１の正極活物質の質量％含有量であり、ｗ２は第２の正極膜層１０２の合計質量に対して前記第２の正極活物質の質量％含有量である。
説明すべきこととして、様々な理論的に実行可能な方式により、第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２、第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３、及び第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４を調整することができる。本願において、そのうちのいくつかの調整方式が挙げられ、理解すべきこととして、本明細書に挙げられた方式は、本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではない。
例として、正極シート１０が下記（４）～（１０）のうちの一つ又は複数を満たす場合、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２は第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より小さい。
（４）前記第２の正極活物質の表面は導電性炭素層を有する。前記第２の正極活物質の表面に導電性炭素層を有し、前記第１の正極活物質の表面に導電性炭素層を有しない場合、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２を第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より小さくすることができる。
（５）前記第２の正極導電剤の導電率は、前記第１の正極導電剤の導電率よりも大きい。第２の正極膜層１０２に導電率がより高い第２の正極導電剤を含ませることにより、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２を第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より小さくすることができる。
（６）ｗ３＜ｗ４であり、ｗ３は第１の正極膜層１０１の合計質量に対して前記第１の正極導電剤の質量％含有量であり、ｗ４は第２の正極膜層１０２の合計質量に対して前記第２の正極導電剤の質量％含有量である。
（７）ｗ５＞ｗ６であり、ｗ５は第１の正極膜層１０１の合計質量に対して前記第１の正極接着剤の質量％含有量であり、ｗ６は第２の正極膜層１０２の合計質量に対して前記第２の正極接着剤の質量％含有量である。
（８）第２の正極膜層１０２の圧密度は、第１の正極膜層１０１の圧密度よりも小さい。
（９）図５に示すように、第２の正極膜層１０２は第２の正極本体層１０２１及び第２の正極導電性炭素層１０２２を含み、第２の正極導電性炭素層１０２２は第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。
（１０）図６に示すように、第１の正極膜層１０１は第１の正極本体層１０１１及び第１の正極セラミック層１０１３を含み、第１の正極セラミック層１０１３は第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。選択的に、第１の正極セラミック層１０１３は酸化アルミニウムセラミック、窒化ケイ素セラミック、炭化ケイ素セラミック、窒化ホウ素セラミックのうちの一種又は複数種を含む。
理解できるように、図５は第２の正極導電性炭素層１０２２が第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第２の正極導電性炭素層１０２２はさらに第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図６は第１の正極セラミック層１０１３が第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第１の正極セラミック層１０１３はさらに第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図７に示すように、正極シート１０はさらに上記（９）及び（１０）を同時に満たすことができ、それにより第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２は第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より小さい。
例として、正極シート１０が下記（１１）～（１７）のうちの一つ又は複数を満たす場合、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２は第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より大きい。
（１１）前記第１の極活物質の表面は導電性炭素層を有する。前記第１の正極活物質の表面に導電性炭素層を有し、前記第２の正極活物質の表面に導電性炭素層を有しない場合、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２を第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より大きくすることができる。
（１２）前記第２の正極導電剤の導電率は、前記第１の正極導電剤の導電率よりも小さい。第１の正極膜層１０１に導電率がより高い第１の正極導電剤を含ませることにより、第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２を第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１より大きくすることができる。
（１３）ｗ３＞ｗ４であり、ｗ３は第１の正極膜層１０１の合計質量に対して前記第１の正極導電剤の質量％含有量であり、ｗ４は第２の正極膜層１０２の合計質量に対して前記第２の正極導電剤の質量％含有量である。
（１４）ｗ５＜ｗ６であり、ｗ５は第１の正極膜層１０１の合計質量に対して前記第１の正極接着剤の質量％含有量であり、ｗ６は第２の正極膜層１０２の合計質量に対して前記第２の正極接着剤の質量％含有量である。
（１５）第２の正極膜層１０２の圧密度は、第１の正極膜層１０１の圧密度よりも大きい。
（１６）図８に示すように、第１の正極膜層１０１は第１の正極本体層１０１１及び第１の正極導電性炭素層１０１２を含み、第１の正極導電性炭素層１０１２は第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。
（１７）図９に示すように、第２の正極膜層１０２は第２の正極本体層１０２１及び第２の正極セラミック層１０２３を含み、第２の正極セラミック層１０２３は第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。選択的に、第２の正極セラミック層１０２３は酸化アルミニウムセラミック、窒化ケイ素セラミック、炭化ケイ素セラミック、窒化ホウ素セラミックのうちの一種又は複数種を含む。
理解できるように、図８は第１の正極導電性炭素層１０１２が第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第１の正極導電性炭素層１０１２はさらに第１の正極本体層１０１１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図９は第２の正極セラミック層１０２３が第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第２の正極セラミック層１０２３はさらに第２の正極本体層１０２１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図１０に示すように、正極シート１０はさらに上記（１６）及び（１７）を同時に満たすことができ、それにより第２の正極膜層１０２の抵抗Ｒ２は第１の正極膜層１０１の抵抗Ｒ１よりも大きい。
例として、負極シート２０が下記（ａ）～（ｇ）のうちの一つ又は複数を満たす場合、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４は第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より大きい。
（ａ）前記第１の負極活物質の表面は導電性炭素層を有する。前記第１の負極活物質の表面に導電性炭素層を有し、前記第２の負極活物質の表面に導電性炭素層を有しない場合、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４を第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より大きくすることができる。
（ｂ）前記第１負極導電剤の導電率は、前記第２負極導電剤の導電率よりも大きい。第１の負極膜層２０１に導電率がより高い第１の負極導電剤を含ませることにより、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４を第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より大きくすることができる。
（ｃ）ｗ７＞ｗ８であり、ｗ７は第１の負極膜層２０１の合計質量に対して前記第１の負極導電剤の質量％含有量であり、ｗ８は第２の負極膜層２０２の合計質量に対して前記第２の負極導電剤の質量％含有量である。
（ｄ）ｗ９＜ｗ１０であり、ｗ９は第１の負極膜層２０１の合計質量に対して前記第１の負極接着剤の質量％含有量であり、ｗ１０は前記第２の負極膜層２０２の合計質量に対して前記第２の負極接着剤の質量％含有量である。
（ｅ）第１の負極膜層２０１の圧密度は、第２の負極膜層２０２の圧密度よりも小さい。
（ｆ）図１１に示すように、第１の負極膜層２０１は第１の負極本体層２０１１及び第１の負極導電性炭素層２０１２を含み、第１の負極導電性炭素層２０１２は第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。
（ｇ）図１２に示すように、第２の負極膜層２０２は第２の負極本体層２０２１及び第２の負極セラミック層２０２３を含み、第２の負極セラミック層２０２３は第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。選択的に、第２の負極セラミック層２０２３は酸化アルミニウムセラミック、窒化ケイ素セラミック、炭化ケイ素セラミック、窒化ホウ素セラミックのうちの一種又は複数種を含む。
理解できるように、図１１は第１の負極導電性炭素層２０１２が第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第１の負極導電性炭素層２０１２はさらに第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図１２は第２の負極セラミック層２０２３が第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第２の負極セラミック層２０２３はさらに第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置することができる。図１３に示すように、負極シート２０はさらに上記（ｆ）及び（ｇ）を同時に満たすことができ、それにより第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４は第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３よりも大きい。
例として、負極シート２０は下記（ｈ）～（ｎ）のうちの一つ又は複数を満たす場合、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４は第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より小さい。
（ｈ）前記第２の負極活物質の表面は導電性炭素層を有する。前記第１の負極活物質の表面に導電性炭素層を有せず、前記第２の負極活物質の表面に導電性炭素層を有する場合、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４を第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より小さくすることができる。
（ｉ）前記第１負極導電剤の導電率は、前記第２負極導電剤の導電率よりも小さい。第２の負極膜層２０２に導電率がより高い第２の負極導電剤を含ませることにより、第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４を第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３より小さくすることができる。
（ｊ）ｗ７＜ｗ８であり、ｗ７は第１の負極膜層２０１の合計質量に対して前記第１の負極導電剤の質量％含有量であり、ｗ８は第２の負極膜層２０２の合計質量に対して前記第２の負極導電剤の質量％含有量である。
（ｋ）ｗ９＞ｗ１０であり、ｗ９は第１の負極膜層２０１の合計質量に対して前記第１の負極接着剤の質量％含有量であり、ｗ１０は第２の負極膜層２０２の合計質量に対して前記第２の負極接着剤の質量％含有量である。
（ｌ）第１の負極膜層２０１の圧密度は、第２の負極膜層２０２の圧密度よりも大きい。
（ｍ）図１４に示すように、第２の負極膜層２０２は第２の負極本体層２０２１及び第２の負極導電性炭素層２０２２を含み、第２の負極導電性炭素層２０２２は第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。
（ｎ）図１５に示すように、第１の負極膜層２０１は第１の負極本体層２０１１及び第１の負極セラミック層２０１３を含み、第１の負極セラミック層２０１３は第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面のうちの少なくとも一つの表面に位置する。選択的に、第１の負極セラミック層２０１３は酸化アルミニウムセラミック、窒化ケイ素セラミック、炭化ケイ素セラミック、窒化ホウ素セラミックのうちの一種又は複数種を含む。
理解できるように、図１４は第２の負極導電性炭素層２０２２が第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第２の負極導電性炭素層２０２２が第２の負極本体層２０２１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置する。図１５は第１の負極セラミック層２０１３が第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面に位置することを示すが、他の実施例において、第１の負極セラミック層２０１３は第１の負極本体層２０１１の対向する二つの表面のうちの一つの表面に位置する。図１６に示すように、負極シート２０はさらに上記（ｍ）及び（ｎ）を同時に満たすことができ、それにより第２の負極膜層２０２の抵抗Ｒ４が第１の負極膜層２０１の抵抗Ｒ３よりも小さい。
いくつかの実施例において、正極集電体は金属箔又は複合集電体を採用することができる。金属箔の例として、正極集電体はアルミニウム箔を採用することができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも一方の面に形成された金属材料層とを有してもよい。例として、金属材料はアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀、銀合金から選択される一種又は複数種であってもよい。例として、高分子材料基層はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）などから選択することができる。
いくつかの実施例において、第１の正極活物質及び第２の正極活物質は本分野で公知の二次電池用正極活物質を採用することができる。例として、第１の正極活物質及び第２の正極活物質は互いに独立してリチウム遷移金属酸化物、オリビン構造のリチウム含有リン酸塩及びそれぞれの改質化合物のうちの一種又は複数種を含む。リチウム遷移金属酸化物は、例えば、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムマンガンコバルト酸化物、リチウムニッケルマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物およびそれらの改質化合物などのうちの一種又は複数種を含むが、これらに限定されない。オリビン構造のリチウム含有リン酸塩は、例えば、リン酸鉄リチウム、リン酸鉄リチウムと炭素の複合材料、リン酸マンガンリチウム、リン酸マンガンリチウムと炭素の複合材料、リン酸マンガン鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムと炭素の複合材料及びそれらのそれぞれの改質化合物のうちの一種又は複数種を含むが、これらに限定されない。本願はこれらの材料に限定されず、さらに二次電池正極活物質として使用可能な従来の公知の他の材料を使用することができる。これらの正極活物質は一種のみを単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
いくつかの実施例において、上記各正極活物質の改質化合物は正極活物質にドーピング改質、表面被覆改質、又はドーピング改質と表面被覆改質を同時に行うことができる。
いくつかの実施例において、二次電池のエネルギー密度をさらに向上させるために、第１の正極活物質及び第２の正極活物質は互いに独立して式１に示すリチウム遷移金属酸化物及びその改質化合物のうちの一種又は複数種をさらに含むことができる。
[式１]
ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｄＯｅＡｆ
式１において、０．８≦ａ≦１．２、０．５≦ｂ＜１、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、１≦ｅ≦２、０≦ｆ≦１、ＭはＭｎ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｖ、Ｔｉ及びＢから選択される一種又は複数種であり、ＡはＮ、Ｆ、Ｓ及びＣｌから選択される一種又は複数種である。
いくつかの実施例において、例として、第１の正極接着剤及び第２の正極接着剤は互いに独立してポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン－プロピレン三元共重合体、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン三元共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ素含有アクリレート樹脂のうちの一種又は複数種を含む。
いくつかの実施例において、例として、第１の正極導電剤及び第２の正極導電剤は互いに独立して超伝導炭素、導電性黒鉛（例えばＫＳ－６）、アセチレンブラック、カーボンブラック（例えばＳｕｐｅｒ Ｐ）、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン、カーボンナノファイバーのうちの一種又は複数種を含む。
いくつかの実施例において、第１の正極膜層及び第２の正極膜層は一般的に正極スラリーを正極集電体に塗布し、乾燥、冷間プレスを経て形成される。正極スラリーは、通常、正極活物質、正極導電剤、正極接着剤および任意の他の成分を溶媒に分散させ、均一に撹拌して形成される。溶媒はＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）であってもよいが、これに限定されない。
いくつかの実施例において、負極集電体は金属箔又は複合集電体を採用することができる。金属箔の例として、銅箔を採用することができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも一方の面に形成された金属材料層とを有してもよい。例として、金属材料は銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀、銀合金から選択される一種又は複数種であってもよい。例として、高分子材料基層はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）などから選択することができる。
いくつかの実施例において、第１の負極活物質及び第２の負極活物質は本分野で公知の二次電池用の負極活物質を採用することができる。例として、第１の負極活物質及び第２の負極活物質は互いに独立して人造黒鉛、天然黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、シリコン系材料、スズ系材料、チタン酸リチウムのうちの一種又は複数種を含む。ケイ素系材料は単体ケイ素、ケイ素酸素化合物、ケイ素炭素複合体、ケイ素窒素複合体及びケイ素合金から選択される一種又は複数種であってもよい。スズ系材料は単体スズ、スズ酸素化合物及びスズ合金から選択される一種又は複数種であってもよい。しかし、本願はこれらの材料に限定されるものではなく、さらに二次電池負極活物質として使用可能な従来の公知の他の材料を使用することができる。これらの負極活物質は一種のみを単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
いくつかの実施例において、例として、第１の負極接着剤及び第２の負極接着剤は互いに独立してスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリル酸ナトリウム（ＰＡＡＳ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アルギン酸ナトリウム（ＳＡ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＡＡ）及びカルボキシメチルキトサン（ＣＭＣＳ）のうちの一種又は複数種を含む。
いくつかの実施例において、例として、第１の負極導電剤及び第２の負極導電剤は互いに独立して超伝導炭素、導電性黒鉛（例えばＫＳ－６）、アセチレンブラック、カーボンブラック（例えばＳｕｐｅｒ Ｐ）、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの一種又は複数種を含む。
いくつかの実施例において、第１の負極膜層及び第２の負極膜層はさらに他の助剤、例えば増粘剤（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウムＣＭＣ－Ｎａ）を選択的に含むことができる。
いくつかの実施例において、第１の負極膜層及び第２の負極膜層は一般的に負極スラリーを負極集電体に塗布し、乾燥、冷間プレスを経て形成される。負極スラリーは、通常、負極活物質、負極導電剤、負極接着剤および任意の他の成分を溶媒に分散させ、均一に撹拌して形成される。溶媒は脱イオン水であってもよいが、これに限定されない
[電解質]
電解質は、正極シートと負極シートとの間で活性イオンを伝導する役割を果たす。本願の二次電池は電解質の種類に対して具体的な制限がなく、需要に応じて選択することができる。例えば、電解質は固体電解質及び液体電解質（即ち、電解液）のうちから選択する少なくとも一種ことができる。
いくつかの実施例において、電解質は電解液を採用する。電解液は、電解質塩および溶媒を含む。
いくつかの実施例において、電解質塩の種類は具体的に限定されず、実際の需要に応じて選択することができる。例として、電解質塩はヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ６、テトラフルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ４、過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ４、ヘキサフルオロヒ酸リチウムＬｉＡｓＦ６、ビスフルオロスルホニルイミドリチウムＬｉＦＳＩ、ビストリフルオロメタンスルホニルイミドリチウムＬｉＴＦＳＩ、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムＬｉＴＦＳ、ジフルオロシュウ酸ホウ酸リチウムＬｉＤＦＯＢ、ジシュウ酸ホウ酸リチウムＬｉＢＯＢ、ジフルオロリン酸リチウムＬｉＰＯ２Ｆ２、ジフルオロジシュウ酸リン酸リチウムＬｉＤＦＯＰ及びテトラフルオロシュウ酸リン酸リチウムＬｉＴＦＯＰから選択される一種又は複数種であってもよい。
いくつかの実施例において、溶媒の種類は具体的に限定されず、実際の需要に応じて選択することができる。例として、溶媒はエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ギ酸メチル（ＭＦ）、酢酸メチル（ＭＡ）、酢酸エチル（ＥＡ）、酢酸プロピル（ＰＡ）、プロピオン酸メチル（ＭＰ）、プロピオン酸エチル（ＥＰ）、プロピオン酸プロピル（ＰＰ）、酪酸メチル（ＭＢ）、酪酸エチル（ＥＢ）、１，４－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、スルホラン（ＳＦ）、ジメチルスルホン（ＭＳＭ）、メチルエチルスルホン（ＥＭＳ）及びジエチルスルホン（ＥＳＥ）から選択される一種又は複数種である。
いくつかの実施例において、溶媒は非水溶媒である。
いくつかの実施例において、電解液はさらに添加剤を選択的に含むことができる。例えば添加剤は負極成膜添加剤を含んでもよく、正極成膜添加剤を含んでもよく、さらに電池のある性能を改善できる添加剤、例えば電池の過充電性能を改善する添加剤、電池の高温性能を改善する添加剤、電池の低温性能を改善する添加剤などを含んでもよい。
セパレータ
電解液を採用する二次電池、及び固体電解質を採用するいくつかの二次電池において、セパレータをさらに含む。セパレータは正極シートと負極シートとの間に設置され、主に正負極の短絡を防止する役割を果たし、同時に活性イオンを通過させることができる。本願はセパレータの種類を特に限定せず、任意の公知の良好な化学的安定性及び機械的安定性を有する多孔質構造セパレータを選択することができる。
いくつかの実施例において、セパレータの材質はガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリフッ化ビニリデンから選択される一種又は複数種であってもよい。セパレータは単層フィルムであってもよく、多層複合フィルムであってもよい。セパレータが多層複合フィルムである場合、各層の材料は同じであってもよく異なってもよい。
[電極組立体の製造方法]
本願はさらに電極組立体を製造するための方法を提供し、前記方法は以下のステップを含むことができる。
Ｓ１０には、第１の正極活物質、第１の正極導電剤、第１の正極接着剤を溶剤に分散させかつ均一に撹拌して第１の正極スラリーを形成し、第２の正極活物質、第２の正極導電剤、第２の正極接着剤を溶剤に分散させかつ均一に撹拌して第２の正極スラリーを形成し、第１の正極スラリーと第２の正極スラリーをそれぞれ正極集電体の対向する二つの表面に塗布し、乾燥、冷間プレスを経て正極シートを得て、ここで、第１の正極スラリーと第２の正極スラリーはそれぞれ第１の正極膜層と第２の正極膜層を形成する。
Ｓ２０には、第１の負極活物質、第１の負極導電剤、第１の負極接着剤を溶媒に分散させかつ均一に撹拌して第１の負極スラリーを形成し、第２の負極活物質、第２の負極導電剤、第２の負極接着剤を溶媒に分散させかつ均一に撹拌して第２の負極スラリーを形成し、第１の負極スラリーと第２の負極スラリーをそれぞれ負極集電体の対向する二つの表面に塗布し、乾燥、冷間プレスを経て負極シートを得て、ここで第１の負極スラリーと第２の負極スラリーはそれぞれ第１の負極膜層と第２の負極膜層を形成する。
Ｓ３０には、正極シート、セパレータ及び負極シートを電極組立体に組み立て、ここで、第１の正極膜層が正極集電体のセパレータに近接する側に位置しかつ第２の負極膜層が負極集電体のセパレータに近接する側に位置し、又は、第１の正極膜層が正極集電体の前記セパレータから離れる側に位置しかつ第２の負極膜層が負極集電体のセパレータから離れる側に位置する。
Ｓ４０には、電極組立体をテストし、その中から０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１及びＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を同時に満たす電極組立体を選別し、ここで、ＣＡＰ１はＡｈ基準の第１の正極膜層の容量を示し、ＣＡＰ２はＡｈ基準の第２の正極膜層の容量を示し、Ｒ１はΩ基準の第１の正極膜層の抵抗を示し、Ｒ２はΩ基準の第２の正極膜層の抵抗を示し、Ｒ３はｍΩ基準の第１の負極膜層の抵抗を示し、Ｒ４はｍΩ基準の第２の負極膜層の抵抗を示す。
本願の方法により得られた電極組立体は、いずれも二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することができる。
いくつかの実施例において、例として、正極シート、セパレータ、負極シートを巻回プロセス又は積層プロセスにより電極組立体を形成することができる。
いくつかの実施例において、ステップＳ４０において、選択的に、０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１及び０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を同時に満たす電極組立体を選別する。
いくつかの実施例において、ステップＳ４０において、選択的に、０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１及び０＜Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を同時に満たす電極組立体を選別する。
いくつかの実施例において、ステップＳ４０において、選択的に、０．５≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２≦０．９及び０．１≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２を同時に満たす電極組立体を選別する。
いくつかの実施例において、前記方法はさらに以下のステップを含む。Ｓ５０には、当該ステップはさらに１≦Ｒ４／Ｒ３≦３０及び０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を同時に満たす電極組立体を選別する。
いくつかの実施例において、前記方法はさらに以下のステップを含む。Ｓ５０には、当該ステップはさらに０＜Ｒ４／Ｒ３＜１及び０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を同時に満たす電極組立体を選別する。
いくつかの実施例において、前記方法はさらに以下のステップを含む。Ｓ５０には、当該ステップはさらにＲ４／Ｒ３＝１及びＲ２／Ｒ１＝１を同時に満たす電極組立体を選別する。
電池モジュール及び電池パック
本願のいくつかの実施例において、本願に係る二次電池は電池モジュールに組み立てることができる。電池モジュールに含まれる二次電池の数は複数であってもよく、具体的な数は電池モジュールの応用及び容量に応じて調整することができる。
図１７は、一例としての電池モジュール４の概略図である。図１７に示すように、電池モジュール４において、複数の二次電池５は電池モジュール４の長手方向に沿って順に配列して設置されてもよい。当然のことながら、他の任意の方式で配列することができる。さらに、この複数の二次電池５を締結具で固定してもよい。
選択的に、電池モジュール４はさらに収容空間を有するハウジングを含むことができ、複数の二次電池５は当該収容空間に収容される。
本願のいくつかの実施例において、上記電池モジュールはさらに電池パックに組み立てることができ、電池パックに含まれる電池モジュールの個数は電池パックの応用及び容量に応じて調整することができる。
図１８および図１９は、一例としての電池パック１の概略図である。図１８及び図１９に示すように、電池パック１は電池ボックス及び電池ボックス内に設置された複数の電池モジュール４を含むことができる。電池ボックスは上部筐体２及び下部筐体３を含み、上部筐体２は下部筐体３をカバーするために用いられ、かつ電池モジュール４を収容するための密閉空間を形成する。複数の電池モジュール４は、任意の態様で電池ボックス内に配置されてもよい。
電力消費装置
本願の実施形態はさらに電力消費装置を提供し、前記電力消費装置は本願の二次電池、電池モジュール、電池パックのうちの少なくとも一種を含む。前記二次電池、電池モジュール又は電池パックは前記電力消費装置の電源として用いられてもよく、前記電力消費装置のエネルギー貯蔵ユニットとして用いられてもよい。前記電力消費装置は携帯機器（例えば、携帯電話、ノートパソコン等）、電動車両（例えば、純粋な電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクータ、電動ゴルフカート、電動トラック等）、電気列車、船舶及び衛星、エネルギー貯蔵システム等であってもよいが、これらに限定されない。
前記電力消費装置は、その使用需要に応じて二次電池、電池モジュール又は電池パックを選択することができる。
図２０は一例としての電力消費装置の概略図である。当該電力消費装置は純粋な電気自動車、ハイブリッド電気自動車、又はプラグインハイブリッド電気自動車等である。当該電力消費装置の高電力及び高エネルギー密度に対する需要を満たすために、電池パック又は電池モジュールを採用することができる。
他の例としての電力消費装置は携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートパソコン等であってもよい。当該電力消費装置は一般的に軽量化及び薄型化が要求され、二次電池を電源として採用することができる。
実施例
下記実施例は本願に開示された内容をより具体的に説明し、これらの実施例は詳細に説明するためのものに過ぎず、本願に開示された内容の範囲内で様々な修正及び変更を行うことは当業者にとって明らかである。特に断らない限り、以下の実施例に報告された全ての部、パーセント（％）、及び比はいずれも重量基準のものである。また、実施例に使用された全ての試薬はいずれも市販されるか又は従来の方法に従って合成して取得され、かつさらに処理する必要がなく直接使用することができ、実施例に使用された装置はいずれも市販される。
実施例１
二次電池の構成を図３に示す通りである。
正極シートの製造
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌して混合し、第１の正極スラリーを得て、第１の正極スラリーを正極集電体アルミニウム箔のセパレータに近接する側に塗布する。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７に応じて適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌して混合し、第２の正極スラリーを得て、第２の正極スラリーを正極集電体アルミニウム箔のセパレータから離れる側に塗布する。
ここで、第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は０．７６：１であり、第１の正極スラリーを乾燥し、冷間プレスした後に第１の正極膜層を形成し、第２の正極スラリーを乾燥し、冷間プレスした後に第２の正極膜層を形成する。
負極シートの製造
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布する。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布する。
ここで、第１の負極スラリーと第２の負極スラリーの塗布重量は同じであり、第１の負極スラリーを乾燥し、冷間プレスした後に第１の負極膜層を形成し、第２の負極スラリーを乾燥し、冷間プレスした後に第２の負極膜層を形成する。
セパレータ
セパレータとしては、多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
電解液の調製
エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を体積比１：１：１で混合し、有機溶媒を得る。ＬｉＰＦ６を上記有機溶媒に均一に溶解して電解液を得て、ここで、ＬｉＰＦ６の濃度は１ｍｏｌ／Ｌである。
二次電池の作製
上記製造された正極シート、セパレータ、負極シートを順に積層し巻回して、電極組立体を得る。電極組立体を外装に入れ、上記電解液を添加し、パッケージング、静置、化成、容量などの工程を経た後、二次電池を得る。化成プロセスは以下のとおりである。二次電池を０．１Ｃで３．０Ｖまで定電流充電し、さらに０．２Ｃで３．７５Ｖまで定電流充電する。容量プロセスは以下のとおりである。二次電池を０．３３Ｃで４．４Ｖまで定電流充電し、さらに０．０５Ｃまで定電圧充電する。二次電池を０．３３Ｃで２．５Ｖまで定電流放電し、さらに０．３３Ｃで３．６５Ｖまで定電流充電し、さらに０．０５Ｃまで定電圧充電する。
実施例２
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、第１の負極膜層の圧密度を増加させることである。
実施例３
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９６．６：１．４：０．５：１．５にで適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。
実施例４
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は以下のとおりである。負極シートの製造における関連パラメータを調整する。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータから離れる側にさらに厚さが０．５μｍの導電性炭素層が塗布される。
実施例５
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布する。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが０．５μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例６
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが０．５μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例７
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布する。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが１．２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例８
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側に厚さが１．２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例９
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９６．６：１．４：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが１．５μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１０
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１１
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極集電体のセパレータから離れる側にさらに厚さが２μｍの導電性炭素層が塗布され、負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１２
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極集電体のセパレータから離れる側にさらに厚さが２μｍの導電性炭素層が塗布され、負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが４μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１３
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は０．６：１であり、かつ正極集電体のセパレータから離れる側にさらに厚さが２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
負極集電体のセパレータから離れる側にさらに厚さが２μｍの導電性炭素層が塗布され、負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが６μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１４
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極集電体のセパレータから離れた側にさらに厚さが２μｍの導電性炭素層が塗布され、負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが６μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１５
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．２：２．６で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第１の正極スラリーを得る。正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第２の正極スラリーを得る。第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．８４：１である。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布する。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得て、第２の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが０．５μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
実施例１６
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
負極活物質が導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７．１：０．９：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。
実施例１７
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．２：２．６で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第１の正極スラリーを得る。正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第２の正極スラリーを得る。第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．８４：１である。
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７．０５：０．９５：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
実施例１８
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．２：２．６で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第１の正極スラリーを得る。正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第２の正極スラリーを得る。第１の正極スラリーと第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．８４：１である。
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
実施例１９
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は０．８４：１であり、かつ正極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７．０５：０．９５：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
実施例２０
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は０．８４：１であり、かつ正極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが１μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９６．９５：１．０５：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
実施例２１
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌して混合し、第１の正極スラリーを得て、第１の正極スラリーを正極集電体アルミニウム箔のセパレータに近接する側に塗布し、かつ正極集電体のセパレータに近接する側に厚さが１μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．３：２．５で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌して混合し、第２の正極スラリーを得て、第２の正極スラリーを正極集電体アルミニウム箔のセパレータから離れる側に塗布する。第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．８４：１である。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得て、第１の負極スラリーを負極集電体銅箔のセパレータから離れる側に塗布し、かつ負極集電体のセパレータから離れる側に厚さが０．５μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
実施例２２
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は０．８４：１であり、かつ正極集電体のセパレータに近接する側にさらに厚さが２μｍの酸化アルミニウムセラミック層が塗布される。
負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
比較例１
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリーと第２の正極スラリーの塗布重量は同じである。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、負極スラリーを得る。負極スラリーを負極集電体銅箔の二つの表面に塗布し、乾燥し、冷間プレスした後、負極シートを得る。ここで、負極集電体の両側の塗布重量は同じである。
比較例２
二次電池の製造方法は比較例１と類似し、異なる点は、負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．７６：１である。
比較例３
二次電池の製造方法は実施例１と類似し、異なる点は、正極シート及び負極シートの製造における関連パラメータを調整することである。
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．２：２．６で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第１の正極スラリーを得る。正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、接着剤ＰＶＤＦ、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐを重量比９６．２：１．１：２．７で適量の溶媒ＮＭＰ中で十分に撹拌し混合し、第２の正極スラリーを得る。第１の正極スラリー対第２の正極スラリーの塗布重量比は、０．８４：１である。
負極活物質黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９７：１：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第１の負極スラリーを得る。負極活物質としての導電性炭素層を有する黒鉛、導電剤Ｓｕｐｅｒ Ｐ、増粘剤ＣＭＣ－Ｎａ、接着剤ＳＢＲを重量比９６．９５：１．０５：０．５：１．５で適量の溶媒脱イオン水で十分に撹拌し混合し、第２の負極スラリーを得る。
性能テスト部分
（１）正極膜層の容量テスト
冷間プレスされた正極シートの第２の正極膜層を拭き取った後に直径が１４ｍｍの小さなウェハに打ち抜き、小さなウェハをグローブボックス内でボタン式電池に組み立て、その後にＬＡＮＤ試験機に０．１ｍＡの定電流で充電カットオフ電圧まで充電し、さらに０．１ｍＡの定電流で放電カットオフ電圧まで放電し、放電容量ＣＡＰ０を得る。式ＣＡＰ０×Ｓ１／Ｓ０により第１の正極膜層の容量ＣＡＰ１を得て、Ｓ０は小さなウェハの面積であり、Ｓ１は第１の正極膜層の面積である。
冷間プレスされた正極シートの第１の正極膜層を拭き取った後に直径が１４ｍｍの小さなウェハに打ち抜き、小さなウェハをグローブボックス内でボタン式電池に組み立て、その後にＬＡＮＤ試験機に０．１ｍＡの定電流で充電カットオフ電圧まで充電し、さらに０．１ｍＡの定電流で放電カットオフ電圧まで放電し、放電容量ＣＡＰ０を得る。式ＣＡＰ０×Ｓ２／Ｓ０により第２の正極膜層の容量ＣＡＰ２を得て、Ｓ０は小さなウェハの面積であり、Ｓ２は第２の正極膜層の面積である。
（２）各膜層の抵抗テスト
冷間プレスされた正極シートの第２の正極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第１の正極膜層の抵抗Ｒ１を得る。冷間プレスされた正極シートの第１の正極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第２の正極膜層の抵抗Ｒ２を得る。冷間プレスされた負極シートの第２の負極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第１の負極膜層の抵抗Ｒ３を得る。冷間プレスされた負極シートの第１の負極膜層を拭き取り、その後に電極シート抵抗計の二つの導電端子の間に平行に配置し、一定の圧力を印加して固定し、第２の負極膜層の抵抗Ｒ４を得る。
電極シート抵抗計の型番はＩＥＳＴ ＢＥＲ１０００（ＩＥＳＴ社製）であり、導電端子の直径は１４ｍｍであり、印加された圧力は１５ＭＰａ～２７ＭＰａであり、サンプリングの時間範囲は１０ｓ～２０ｓである。
（３）質量エネルギー密度テスト
２５℃で、二次電池を０．３３Ｃで４．４Ｖまで定電流充電し、電流が０．０５Ｃになるまで定電圧充電し続ける。二次電池を５ｍｉｎ静置した後、０．３３Ｃで２．５Ｖまで定電流放電し、放電エネルギーＱを得る。
二次電池の質量エネルギー密度（Ｗｈ／Ｋｇ）＝放電エネルギーＱ／二次電池の質量ｍ。
（４）サイクル性能テスト
２５℃で、二次電池を０．５Ｃで４．４Ｖまで定電流充電し、電流が０．０５Ｃになるまで定電圧充電し続け、この時に二次電池が満充電状態であり、この時の充電容量を記録し、１回目の充電容量とする。二次電池を５ｍｉｎ静置した後、０．５Ｃで２．５Ｖまで定電流放電すると、これは一つのサイクル充放電過程であり、この時の放電容量を記録し、即ち１回目の放電容量である。二次電池を上記方法に応じてサイクル充放電テストを行い、二次電池の放電容量が１回目の放電容量の８０％に減衰するまで、各サイクル後の放電容量を記録し、この時のサイクル数で二次電池の０．５Ｃレート条件でのサイクル性能を特徴付ける。二次電池のサイクル数が高いほど、サイクル性能が高い。
表１及び表２に実施例１～２２及び比較例１～３の性能テスト結果を示す。
表２のテスト結果から分かるように、正極シートの両面抵抗と負極シートの両面抵抗との間の関係を合理的に設定することにより、電極組立体はＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を満たし、二次電池容量の減衰を遅延させかつ二次電池のサイクル寿命を大幅に延長することができる。さらに、電極組立体が０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす場合、二次電池は大幅に延長されたサイクル寿命及び高エネルギー密度を同時に有することができる。
前記のように、本願の具体的な実施形態に過ぎず、本願の保護範囲はこれに限定されない。当業者であれば、本願に開示された技術的範囲内で、様々な等価の修正又は置換を容易に想到することができ、これらの修正又は置換はいずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本願の保護範囲は特許請求の範囲を基準とすべきである。

Claims (17)

  1. 正極シート、負極シート、および前記正極シートと前記負極シートとの間に位置するセパレータを含む電極組立体であって、
    前記正極シートは、正極集電体及び前記正極集電体の対向する二つの表面に位置する第１の正極膜層及び第２の正極膜層を含み、
    前記負極シートは、負極集電体及び前記負極集電体の対向する二つの表面に位置する第１の負極膜層及び第２の負極膜層を含み、
    前記第１の正極膜層が前記正極集電体における前記セパレータに近接する側に位置しかつ前記第２の負極膜層が前記負極集電体における前記セパレータに近接する側に位置し、又は、前記第１の正極膜層が前記正極集電体における前記セパレータから離れる側に位置しかつ前記第２の負極膜層が前記負極集電体における前記セパレータから離れる側に位置し、
    前記正極シートは０＜ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１を満たし、ＣＡＰ１はＡｈ基準の第１の正極膜層の容量を表し、ＣＡＰ２はＡｈ基準の第２の正極膜層の容量を表し、
    前記電極組立体はＲ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≧０を満たし、Ｒ１はΩ基準の第１の正極膜層の抵抗を表し、Ｒ２はΩ基準の第２の正極膜層の抵抗を表し、Ｒ３はｍΩ基準の第１の負極膜層の抵抗を表し、Ｒ４はｍΩ基準の第２の負極膜層の抵抗を表す、
    電極組立体。
  2. 前記電極組立体は、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０であることを満たす、請求項１に記載の電極組立体。
  3. 前記正極シートは、０．３３≦ＣＡＰ１／ＣＡＰ２＜１であることを満たす、請求項１又は２に記載の電極組立体。
  4. Ｒ１は、０Ω＜Ｒ１≦２０Ωであり、及び／又は、
    Ｒ２は、０Ω＜Ｒ２≦２０Ωであり、及び／又は、
    Ｒ３は、０ｍΩ＜Ｒ３≦２００ｍΩであり、及び／又は、
    Ｒ４は、０ｍΩ＜Ｒ４≦２００ｍΩである、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の電極組立体。
  5. 前記第１の正極膜層は第１の正極活物質を含み、前記第２の正極膜層は第２の正極活物質を含み、
    前記正極シートは下記（１）～（３）のうちの一つ又は複数を満たし、
    （１）前記第１の正極膜層の塗布重量は前記第２の正極膜層の塗布重量より小さく、
    （２）前記第１の正極活物質のグラム容量は前記第２の正極活物質のグラム容量より小さく、
    （３）ｗ１＜ｗ２であり、ｗ１は前記第１の正極膜層の合計質量に対して前記第１の正極活物質の質量％含有量であり、ｗ２は前記第２の正極膜層の合計質量に対して前記第２の正極活物質の質量％含有量である、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の電極組立体。
  6. 前記負極シートはＲ４／Ｒ３≧１を満たし、かつ、
    前記電極組立体は、０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１≦２０であることを満たす、
    請求項１～５のいずれか一項に記載の電極組立体。
  7. 前記正極シートが０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす、請求項６に記載の電極組立体。
  8. 前記負極シートが１≦Ｒ４／Ｒ３≦３０を満たし、かつ、
    前記正極シートが０＜Ｒ２／Ｒ１≦２０を満たす、
    請求項６に記載の電極組立体。
  9. 前記負極シートが０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、前記正極シートが０＜Ｒ２／Ｒ１＜１を満たし、かつ、
    前記電極組立体が０≦Ｒ４／Ｒ３－Ｒ２／Ｒ１＜１であることを満たす、
    請求項１～５のいずれか一項に記載の電極組立体。
  10. 前記負極シートが０＜Ｒ４／Ｒ３＜１を満たし、かつ、
    前記正極シートが０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たす、
    請求項９に記載の電極組立体。
  11. 前記負極シートが０．０５≦Ｒ４／Ｒ３≦０．９を満たし、かつ、
    前記正極シートが０．０５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９を満たす、
    請求項９に記載の電極組立体。
  12. 前記正極シートがＲ２／Ｒ１＝１を満たし、かつ前記負極シートがＲ４／Ｒ３＝１を満たす、請求項１～５のいずれか一項に記載の電極組立体。
  13. 外装、電解質及び請求項１～１２のいずれか一項に記載の電極組立体を含む、二次電池。
  14. 前記外装が、収容チャンバー及び開口を有するケースと、前記ケースの開口を閉鎖するカバープレートとを備え、
    前記電極組立体が前記収容チャンバー内に収容された、
    請求項１３に記載の二次電池。
  15. 請求項１３又は１４に記載の二次電池を備える、電池モジュール。
  16. 請求項１３又は１４に記載の二次電池、請求項１５に記載の電池モジュールのうちの一種を備える、電池パック。
  17. 請求項１３又は１４に記載の二次電池、請求項１５に記載の電池モジュール、請求項１６に記載の電池パックのうちの少なくとも一種を備える、電力消費装置。
JP2022551417A 2021-10-13 2021-10-13 電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置 Active JP7483910B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/123648 WO2023060494A1 (zh) 2021-10-13 2021-10-13 电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023550218A JP2023550218A (ja) 2023-12-01
JP7483910B2 true JP7483910B2 (ja) 2024-05-15

Family

ID=85798894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022551417A Active JP7483910B2 (ja) 2021-10-13 2021-10-13 電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230112421A1 (ja)
EP (1) EP4195331A4 (ja)
JP (1) JP7483910B2 (ja)
KR (1) KR20230054313A (ja)
CN (1) CN116783736A (ja)
WO (1) WO2023060494A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116314608A (zh) * 2023-03-27 2023-06-23 宁德新能源科技有限公司 电化学装置和电子装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010080427A (ja) 2008-05-22 2010-04-08 Panasonic Corp 二次電池用電極群およびこれを用いた二次電池
JP2014007108A (ja) 2012-06-26 2014-01-16 Mitsubishi Motors Corp 二次電池
JP2014007107A (ja) 2012-06-26 2014-01-16 Mitsubishi Motors Corp 二次電池
JP2017033824A (ja) 2015-08-04 2017-02-09 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2021189424A1 (zh) 2020-03-27 2021-09-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池和含有该二次电池的装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629819B (zh) * 2016-01-22 2018-07-11 旭化成股份有限公司 Non-aqueous lithium storage element
CN112928334A (zh) * 2018-02-28 2021-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯、锂离子二次电池和包含锂离子二次电池的电动大巴和储能系统
CN109273771B (zh) * 2018-08-21 2021-04-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
CN113036298B (zh) * 2019-12-06 2022-02-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片及含有它的二次电池、装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010080427A (ja) 2008-05-22 2010-04-08 Panasonic Corp 二次電池用電極群およびこれを用いた二次電池
JP2014007108A (ja) 2012-06-26 2014-01-16 Mitsubishi Motors Corp 二次電池
JP2014007107A (ja) 2012-06-26 2014-01-16 Mitsubishi Motors Corp 二次電池
JP2017033824A (ja) 2015-08-04 2017-02-09 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2021189424A1 (zh) 2020-03-27 2021-09-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池和含有该二次电池的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN116783736A (zh) 2023-09-19
EP4195331A1 (en) 2023-06-14
KR20230054313A (ko) 2023-04-24
EP4195331A4 (en) 2023-08-02
JP2023550218A (ja) 2023-12-01
US20230112421A1 (en) 2023-04-13
WO2023060494A1 (zh) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7196364B2 (ja) 二次電池及び当該二次電池を含む電池モジュール、電池パック並びに装置
JP7403653B2 (ja) 二次電池及び当該二次電池を含む装置
WO2021008429A1 (zh) 二次电池及其相关的电池模块、电池包和装置
JP7569482B2 (ja) 二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置
WO2023070268A1 (zh) 一种电化学装置及包含该电化学装置的用电装置
US20240290973A1 (en) Electrode plate, lithium-ion battery, battery module, battery pack and electric device
JP2024525681A (ja) リチウムイオン電池、電池ユニット、電池パックおよび電気装置
WO2023087241A1 (zh) 电池组、电池包、电学装置、电池组的制造方法及制造设备、电池组的控制方法
CN116632320B (zh) 一种锂离子电池及包含其的用电装置
JP7483910B2 (ja) 電極組立体、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置
JP7492018B2 (ja) 電極アセンブリ、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置
WO2023141972A1 (zh) 正极极片及包含所述极片的锂离子电池
CN114938688A (zh) 电化学装置和包含其的电子装置
US20240282937A1 (en) Pore-forming agent for secondary battery and preparation method thereof, negative electrode plate, electrode assembly, and secondary battery
WO2022188163A1 (zh) 电解液、二次电池、电池模块、电池包和装置
WO2024207353A1 (zh) 正极极片及其制备方法、电池单体、电池和用电装置
US20230124703A1 (en) Negative electrode plate, secondary battery, battery module, battery pack and power consuming device
WO2024212200A1 (zh) 负极极片以及包含其的二次电池和用电装置
WO2024082123A1 (zh) 电解液、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
WO2024164109A1 (zh) 预锂化电极材料及其制备方法、二次电池和用电装置
WO2023087168A1 (zh) 电解液、二次电池、电池模块、电池包以及用电装置
JP2024526449A (ja) 電解液、二次電池、電池モジュール、電池パックと電力消費装置
CN117995989A (zh) 电池和用电装置
JP2023514769A (ja) リチウムイオン電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置
CN117133859A (zh) 负极极片、电池单体、电池和用电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7483910

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350