二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种可以在维持容量的同时具有高输出性能的二次电池。根据本发明专利技术的一个实施例的二次电池，包括电极体，该电极体具有集电箔以及在集电箔上形成的活性物质层，在活性物质层中包含的金属的金属离子被用作为可动离子，其中，活性物质层至少构成为两层，集电箔侧的第一活性物质层(第一正极层)相比另一方侧的第二活性物质层(第二正极层)具有高容量，第二活性物质层相比第一活性物质层具有高输出的同时，通过用作导电部件的剜切突起部与集电箔相连接。

Two cell

The present invention provides a two cell having high output performance while maintaining capacity. According to one embodiment of the present invention comprises two battery electrode, the electrode active material layer is formed on the foil collector and collector foil on the metal ions contained in the active layer is used as a movable metal ion, the active material layer formed at least two layers. The collector foil side of the first active material layer (first layer cathode active material layer second) compared to the other party side (second cathode layer) has the advantages of high capacity, the second active material layer compared to the first active material layer with high output at the same time, connected with the collector foil used for conductive parts cut out cut projections.

【技术实现步骤摘要】
二次电池
本专利技术涉及一种二次电池。
技术介绍
以往，作为搭载在电动汽车或插入式混合动力电动汽车等电动车辆中的发动机驱动用电池，使用的是锂离子二次电池等二次电池。锂离子二次电池在充放电时锂离子作为可动离子在电极间移动，由于在充放电时不会发生化学反应，因此电解液的浓度不会变化。如此在充电时金属离子作为可动离子移动于电解液的锂离子二次电池被称为摇椅(Rockingchair)型的二次电池。但搭载在电动车辆中的二次电池，为了增加满足用于爬坡、加速和低温驱动车辆的大电流输出的良好输出特性，或满足快速充电或回生时的大电流输入的良好输入特性，需要其具有可长时间驱动的高能量容量特性。为了提高这种锂离子二次电池的输入/输出特性，因此提出了一种通过调整电极材料以使正极和负极的电阻比符合一定范围的锂离子二次电池(例如，参考专利文献1)。但，即使将这种锂离子二次电池搭载在电动汽车中，在要求加速器完全开放等的高输出时，会存有不能发挥充分输出的隐患。另一方面，如只提高锂离子二次电池的输出性能，就会使锂离子二次电池的容量下降，从而缩短行驶距离。另外，虽然这种问题，尤其在车辆搭载用锂离子二次电池中是一种非常明显的问题，但其并不限定于车辆搭载用二次电池，也不限定于锂离子二次电池。专利文献1：日本特开2011-187186号公报
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上述现有技术中存在的问题而提出的，其提供了一种具有高输出性能的二次电池。根据本专利技术的实施例的二次电池，包括电极体，所述电极体具有集电箔以及在所述集电箔上形成的活性物质层，在所述活性物质层中包含的金属的金属离子被用作为可动离子，其中，所述活性物质层由所述集电箔侧的第一活性物质层和所述集电箔的另一方侧的第二活性物质层构成为至少两层，所述第二活性物质层相比所述第一活性物质层具有容量性能和输出性能中的至少一个不相同的特性，并经由导电部件与所述集电箔连接。在本专利技术的实施例中，由于第二活性物质层与集电箔连接，即使在第二活性物质层与集电箔之间设有第一活性物质层，也能抑制输出性能的下降。并且，由于第一活性物质层和第二活性物质层具有容量性能和输出性能中的至少一个不相同的特性，因此可互补两者的特性。优选地，所述集电箔侧的第一活性物质层相比另一方侧的第二活性物质层具有高容量，所述第二活性物质层相比所述第一活性物质层具有高输出。鉴于此种构成，在维持容量的同时，可以提高输出。作为本专利技术的优选实施例，所述活性物质层是含有构成正极的正极活性物质的正极活性物质层。作为本专利技术的优选实施例，所述导电部件由与所述集电箔相同的材料构成。优选地，所述导电部件是所述集电箔被剜切而突起形成的剜切突起部。据此，可简便、确切地设置用于连接集电箔和第二活性物质层的导电部件。作为本专利技术的优选实施例，所述导电部件由与所述集电箔不同的材料构成。并且，作为本专利技术的优选实施例，所述导电部件构成为所述导电部件与所述第二活性物质层的接触面积大于所述导电部件与所述集电箔的接触面积。根据本专利技术的实施例的二次电池，在维持容量的同时，可以发挥具有高输出性能的良好效果。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的二次电池的立体图。图2中(1)是示出根据本专利技术第一实施例的二次电池的沿图1的A-A'线的剖视图，(2)是示出沿图1的B-B'线的剖视图。图3中(1)是示出根据本专利技术第一实施例的二次电池的电极体的部分放大剖视图，(2)是示出正极活性物质层的部分放大剖视图。图4中(1)是示出根据本专利技术第二实施例的正极活性物质层的制造过程的模式图，(2)是部分放大剖视图。图5中(1)是示出根据本专利技术第三实施例的正极活性物质层的制造过程的模式图，(2)是部分放大剖视图。图6是示出根据本专利技术其他实施例的正极活性物质层的部分放大剖视图。图7是示出根据本专利技术其他实施例的正极活性物质层的部分放大剖视图。图8是示出根据本专利技术其他实施例的正极活性物质层的部分放大剖视图。图9中(1)是示出根据本专利技术其他实施例的正极活性物质层的制造过程的模式图，(2)是部分放大剖视图。附图标记说明11：外壳12：盖部13：电极体14：电解液15：正极端子16：负极端子17：正极集电部18：负极集电部21：隔膜22：正极板23：负极板24：正极集电板25：正极活性物质层26：负极集电板27：负极活性物质层31：第一正极层32：第二正极层33：集电箔34：剜切突起部35A至35E：导电部件36B、36C：开口具体实施方式(第一实施例)利用图1和图2对本专利技术的第一实施例进行说明。图1是示出根据本实施例的二次电池(锂离子二次电池)的立体图；图2中(1)是示出沿图1的A-A'线的剖视图，(2)是示出沿图1的B-B'线的剖视图。本专利技术的二次电池1搭载在例如电动车辆中。二次电池1包括大体上为长方体形状的外壳11和配置在外壳11的开口部中用于密封外壳11的盖部12。如图2所示，外壳11内容纳电极体13。并且外壳11内部注入电解液14，且电极体13浸渍在电解液14中。电极体13是将之间夹入隔膜的正极板和负极板层叠后卷绕而形成，图中的横向为层叠方向。作为电解液14，可以是在通常使用的溶剂例如环状碳酸酯即碳酸乙烯酯（ethylenecarbonate）或碳酸丙烯酯（propylenecarbonate）和链状碳酸酯即碳酸二甲酯（dimethylcarbonate）或碳酸甲乙酯（ethylmethylcarbonate）、碳酸二乙酯（diethylcarbonate）的混合溶液中加入六氟磷酸锂(LiPF6)进行溶解而形成的浓度为1mol/1l左右的有机电解液。在盖部12中设置正极端子15和负极端子16。正极端子15与正极集电部17连接。并且负极端子16与负极集电部18连接。正极集电部17和负极集电部18分别与电极体13的正极板和负极板连接。即，正极板和正极集电部17与正极端子15互相电连接。并且，负极板和负极集电部18与负极端子16互相电连接。电极体13是将之间夹入隔膜而设置的正极板和负极板卷绕而构成。如图3的(1)所示，电极体13由之间夹入隔膜21而设置的正极板22和负极板23构成。正极板22由正极集电板24和设置在正极集电板24的两面且各自含有正极活性物质的正极活性物质层25构成。负极板23由负极集电板26和设置在负极集电板26的两面且各自含有负极活性物质的负极活性物质层27构成。作为负极活性物质层27所含有的负极活性物质可以是通常用于负极的活性物质，例如石墨、软碳(softcarbon)或硬碳(hardcarbon)等非晶质碳材料。并且，石墨可以是人造石墨也可以是天然石墨。并且，可使用Li4Ti5O12等氧化物系负极材料，或合金系负极材料，所述合金系负极材料包含Al、Si、Ge、Sn等，根据与锂离子的可逆电化学反应，在接近0伏（V）时可使Li或Li离子成为锂合金。并且，能适用于本专利技术的负极活性物质并不限定于此，只要能使负极发生电池反应即可。例如，除此之外还可使用金属锂、金属氧化物、金属硫化物和金属氮化物等。金属氧化物也可以是例如锡氧化物或硅氧化物等具有不可逆性容量的物质。并且，在负极活性物质层27中也可包含乙炔黑（acetyleneblack）等导电性强化剂和电解质(例如，锂盐(支持电解质)，离子导电性聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，包括电极体，所述电极体具有集电箔以及在所述集电箔上形成的活性物质层，在所述活性物质层中包含的金属的金属离子被用作为可动离子，其中，所述活性物质层由所述集电箔侧的第一活性物质层和与所述集电箔分离、位于所述第一活性物质层的上表面的第二活性物质层构成为至少两层，所述第二活性物质层相比所述第一活性物质层具有容量性能和输出性能中的至少一个不相同的特性，并经由导电部件与所述集电箔连接，所述导电部件的前端插入至所述第二活性物质层内或者被剜切成延伸至所述第二活性物质层内，所述第一活性物质层相比所述第二活性物质层具有高容量，所述第二活性物质层相比所述第一活性物质层具有高输出。

【技术特征摘要】
2012.12.18 JP 2012-2762671.一种二次电池，包括电极体，所述电极体具有集电箔以及在所述集电箔上形成的活性物质层，在所述活性物质层中包含的金属的金属离子被用作为可动离子，其中，所述活性物质层由所述集电箔侧的第一活性物质层和与所述集电箔分离、位于所述第一活性物质层的上表面的第二活性物质层构成为至少两层，所述第二活性物质层相比所述第一活性物质层具有容量性能和输出性能中的至少一个不相同的特性，并经由导电部件与所述集电箔连接，所述导电部件的前端插入至所述第二活性物质层内或者被剜切成延伸至所述第二活性物质层内，所述第一活性物质层相比所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：北田耕嗣，田川嘉夫，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP