卷绕型电极组、电极组及非水电解质电池制造技术

根据1个实施方式，提供一种电极组。该电极组包含层叠体。层叠体具备正极、一层或多层负极、及隔膜。负极包含负极集电体和形成于负极集电体上的负极层。负极层含有锂钛复合氧化物。该电极组满足下述关系式(I)～(III)：10≤a1/b1≤16(1)、0.7≤D1/E1≤1.4(2)、E1≤85(3)。这里，a1[mm]为层叠体的厚度。b1[mm]为负极集电体的厚度或厚度的合计。D1[μm]为正极的厚度。E1[μm]为负极的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及卷绕型电极组、电极组及非水电解质电池。
技术介绍
因电子设备小型化技术的快速发展，在普及各种便携式电子设备。近年来，作为汽车等移动体的电源也使用电池，要求长寿命、安全性高、且输入输出特性优异的电池。负极活性物质中含有锂钛复合氧化物的电池安全性优异，且寿命长。但是，由于锂钛复合氧化物在低充电状态下为绝缘体，所以含有这样的负极活性物质的电池有低充电状态下的输入输出特性低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-335308号公报专利文献2：日本特开2011-90794号公报专利文献3：日本特开2004-6408号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的是，提供能够实现低充电状态下的输入输出特性优异的非水电解质电池的卷绕型电极组、低充电状态下的输入输出特性优异的非水电解质电池、及能够实现低充电状态下的输入输出特性优异的非水电解质电池的电极组。用于解决问题的手段根据第1实施方式，可提供一种卷绕型电极组。该电极组包含平坦部分。平坦部分具备正极、负极及隔膜。负极包含负极集电体和形成于负极集电体上的负极层。负极层含有锂钛复合氧化物。第1实施方式涉及的卷绕型电极组满足下述关系式(1)～(3)。10≤a/b≤16(1)0.7≤D/E≤1.4(2)E≤85(3)这里，a[mm]为电极组的平坦部分的厚度。b[mm]为电极组的平坦部分中的负极集电体的厚度的合计。D[μm]为正极的厚度。E[μm]为负极的厚度。根据第2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第1实施方式涉及的卷绕型电极组和非水电解质。根据第3实施方式，可提供一种电极组。该电极组包含层叠体。层叠体具备正极、一层或多层的负极及隔膜。一层或多层的负极分别包含负极集电体和形成于负极集电体上的负极层。负极层含有锂钛复合氧化物。第3实施方式涉及的电极组满足下述关系式(I)～(III)。10≤a1/b1≤16(I)0.7≤D1/E1≤1.4(II)E1≤85(III)这里，a1[mm]为层叠体的厚度。b1[mm]在层叠体包含一层负极时为一层负极集电体的厚度，在层叠体包含多层负极时为负极集电体的厚度的合计。D1[μm]为正极的厚度。E1[μm]为负极的厚度。根据第4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第3实施方式涉及的电极组和非水电解质。附图说明图1是第1实施方式涉及的一个例子的卷绕型电极组的概略立体图。图2是从图1的A方向观察时的卷绕型电极组的概略图。图3是图1及图2所示的卷绕型电极组的一部分的概略剖视图。图4是用于说明将电极组展开并判断正极、负极及隔膜的层数的方法的概略图。图5是第2实施方式涉及的一个例子的非水电解质电池的概略剖视图。图6是图5的B部的放大剖视图。图7是第2实施方式涉及的其它例子的非水电解质电池的概略透视立体图。图8是图7的C部的放大剖视图。图9是第3实施方式涉及的一个例子的电极组的概略立体图。图10是图9的电极组的线段X-X的概略剖视图。图11是第4实施方式涉及的一个例子的非水电解质电池的概略透视立体图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，贯通实施方式对共同的构成标注相同的符号，并省略重复的说明。此外，各图是用于促进实施方式的说明及其理解的示意图，其形状或尺寸、比例等与实际的装置有不同的地方，但它们可以通过参考以下的说明和公知技术来适当地进行设计变更。(第1实施方式)根据第1实施方式，可提供一种卷绕型电极组。该电极组包含平坦部分。平坦部分具备正极、负极及隔膜。负极包含负极集电体和形成于负极集电体上的负极层。负极层含有锂钛复合氧化物。第1实施方式涉及的卷绕型电极组满足下述关系式(1)～(3)。10≤a/b≤16(1)0.7≤D/E≤1.4(2)E≤85(3)这里，a[mm]为电极组的平坦部分的厚度。b[mm]为电极组的平坦部分中的负极集电体的厚度的合计。D[μm]为正极的厚度。E[μm]为负极的厚度。第1实施方式涉及的卷绕型电极组包含的负极的负极层中所含的锂钛复合氧化物在低充电状态下导电性低。但是，第1实施方式涉及的卷绕型电极组因满足上述关系式(1)～(3)，而能够降低低充电状态下的负极的电阻。其结果是，使用第1实施方式涉及的卷绕型电极组的非水电解质电池即使在放电末期也能容易地取出电流，能够提高容量的利用效率。而且，使用第1实施方式涉及的卷绕型电极组的非水电解质电池因满足上述关系式(1)～(3)，而在低充电状态的负极中，能够减小负极层中的与负极集电体相接的部分与最远离负极集电体的部分之间的电阻的差。具备在低充电状态下电阻均衡化的负极的非水电解质电池能够减小对负极集电体的负载，进而能够防止负极集电体的劣化。这些结果表明，使用第1实施方式涉及的卷绕型电极组的非水电解质电池能够在低充电状态下显示出优异的输入输出特性，进而能够显示出优异的寿命特性。在a/b比大于16的卷绕型电极组中，例如包括平坦部中的负极集电体的厚度过薄的情况、或相对于负极集电体负极层厚度过厚的情况。在这样的电极组中，低充电状态下的负极的电阻高。其结果是，低充电状态下的输入输出特性下降。另一方面，a/b比小于10的卷绕型电极组难通过涂布浆料来形成负极层，生产率差。D/E比大于1.4包括正极厚度过厚的情况。在此种情况下，正极电阻过高，使用这样的卷绕型电极组的非水电解质电池的输入输出特性下降。此外，D/E比大于1.4包括负极厚度过薄的情况。在此种情况下，电池容量减小。D/E比小于0.7包括负极厚度过厚的情况。在此种情况下，不仅负极电阻过高，而且在低充电状态的负极中产生电阻值的偏差。其结果是，使用这样的卷绕型电极组的非水电解质电池的输入输出特性及寿命特性下降。此外，D/E比小于0.7也包括正极厚度过薄的情况。在此种情况下，电池容量减小。在负极的厚度E大于85μm时，负极电阻增高，使用这样的卷绕型电极组的非水电解质电池的输入输出特性下降。a/b比优选为10以上且14以下，更优选为10以上且13以下。D/E比优选为0.75以上且1.4以下，更优选为0.9以上且1.3以下。正极的厚度D优选为36μm以上且78μm以下。负极的厚度E优选为40μm以上且60μm以下。再者，作为负极活性物质的碳材料能够与充放电状态无关地示出优异的导电性。因此，在作为负极活性物质使用碳材料的非水电解质电池中，即使按上述那样控制电极组的平坦部分的厚度a、负极集电体的厚度的合计b、正极的厚度D及负极的厚度E，也不能提高低充电状态下的输入输出特性。此外，第1实施方式涉及的卷绕型电极组可包含厚度薄的负极层。因此，如果使用该卷绕型电极组制作非水电解质电池，则能够增加单位体积的卷绕数。通过增加卷绕数，能够使正极和负极相对的面积增加。由此，根据第1实施方式的卷绕型电极组，能够实现可示出更优异的输出特性的非水电解质电池。这里，参照附图对第1实施方式涉及的卷绕型电极组中的平坦部分的厚度a、平坦部分中的负极集电体的厚度的合计b、正极的厚度D及负极的厚度E详细地进行说明。图1是第1实施方式涉及的一个例子的卷绕型电极组的概略立体图。图2是从图1的A方向观察时的电极组的概略图。图3是图1及图2所示的电极组的一部分的概略剖视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极组，其特征在于，其具备层叠体，所述层叠体包含：正极，负极，其为一层或多层的负极，分别包含负极集电体和形成于所述负极集电体上的负极层，所述负极层含有锂钛复合氧化物，和隔膜；且满足下述关系式(I)～(III)，10≤a1/b1≤16  (I)0.7≤D1/E1≤1.4  (II)E1≤85  (III)式中，所述a1[mm]为所述层叠体的厚度，所述b1[mm]在所述层叠体包含一层所述负极时为一层所述负极集电体的厚度，在所述层叠体包含多层所述负极时为所述负极集电体的厚度的合计，所述D1[μm]为所述正极的厚度，所述E1[μm]为所述负极的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.10 JP 2014-1842291.一种电极组，其特征在于，其具备层叠体，所述层叠体包含：正极，负极，其为一层或多层的负极，分别包含负极集电体和形成于所述负极集电体上的负极层，所述负极层含有锂钛复合氧化物，和隔膜；且满足下述关系式(I)～(III)，10≤a1/b1≤16(I)0.7≤D1/E1≤1.4(II)E1≤85(III)式中，所述a1[mm]为所述层叠体的厚度，所述b1[mm]在所述层叠体包含一层所述负极时为一层所述负极集电体的厚度，在所述层叠体包含多层所述负极时为所述负极集电体的厚度的合计，所述D1[μm]为所述正极的厚度，所述E1[μm]为所述负极的厚度。2.根据权利要求1所述的电极组，其特征在于，所述负极集电体包含铝或铝合金。3.根据权利要求2所述的电极组，其特征在于，所述隔膜为无纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：村司泰章，根岸信保，篠田达也，竹下功一，川村公一，桥本达也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP