复合电解质、二次电池、电池包及车辆制造技术

本发明专利技术涉及复合电解质、二次电池、电池包及车辆。该复合电解质包含无机固体粒子混合物和含有Li的非水电解质。无机固体粒子混合物包含具有25℃下的第一Li离子传导率的第1无机固体粒子和具有25℃下的第二Li离子传导率的第2无机固体粒子。25℃下的第二Li离子传导率比25℃下的第一Li离子传导率低。非水电解质的重量相对于复合电解质的重量的比为0.1％以上且25％以下。无机固体粒子混合物满足10≤d90/d10≤500。d10为无机固体粒子混合物的通过激光衍射散射法得到的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到10％时的粒径[μm]。d90为无机固体粒子混合物的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到90％时的粒径[μm]。

【技术实现步骤摘要】
复合电解质、二次电池、电池包及车辆
本专利技术的实施方式涉及复合电解质、二次电池、组电池、电池包及车辆。
技术介绍
近年来，作为高能量密度电池，Li离子二次电池那样的非水电解质电池的研究开发一直在广泛开展。非水电解质电池作为混合动力汽车、电动汽车、或手机基站的无停电电源用等的电源而受到期待。特别是作为车载用电池，全固体型Li离子二次电池被广泛研究，其高的安全性受到注目。全固体型Li离子二次电池与使用非水电解质的Li离子二次电池相比，由于使用固体电解质，所以没有起火的危险。然而，现状是高容量的全固体型Li离子二次电池尚未被实用化。作为其原因之一，可列举出固体电解质与电极的活性物质之间的界面。固体电解质与活性物质这两者均为固体，只要加热这两者就可以比较简单地粘接在一起。然而，由于活性物质能够伴随Li的嵌入脱嵌而进行膨胀收缩，所以在反复进行充放电的情况下活性物质从固体电解质上剥离，有可能变得无法进行良好的充放电的循环。因此，对于固体电解质，需要缓和活性物质的膨胀收缩的影响，形成固体电解质-活性物质间的良好的界面。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题目的在于提供能够提供可显示出优异的寿命性能及低温环境下的优异的输出性能的二次电池的复合电解质、具备该复合电解质的二次电池、具备该二次电池的组电池、具备该二次电池的电池包、及具备该电池包的车辆。用于解决课题的手段根据实施方式，提供一种复合电解质。该复合电解质包含无机固体粒子混合物和含有Li的非水电解质。无机固体粒子混合物包含具有25℃下的第一Li离子传导率的第1无机固体粒子和具有25℃下的第二Li离子传导率的第2无机固体粒子。25℃下的第二Li离子传导率比25℃下的第一Li离子传导率低。非水电解质的重量相对于复合电解质的重量的比为0.1％以上且25％以下。无机固体粒子混合物满足10≤d90/d10≤500。其中，d10为在无机固体粒子混合物的通过激光衍射散射法得到的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到10％时的粒径[μm]。d90为在无机固体粒子混合物的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到90％时的粒径[μm]。根据实施方式，提供一种二次电池。该二次电池具备含正极活性物质层、含负极活性物质层、和Li传导层。Li传导层位于含正极活性物质层与含负极活性物质层之间。Li传导层含有实施方式中所述的复合电解质。根据实施方式，提供一种组电池。该组电池具备多个实施方式的二次电池。根据实施方式，提供一种电池包。该电池包具备实施方式的二次电池。根据实施方式，提供一种车辆。该车辆搭载有实施方式的电池包。根据1个实施方式，可提供能够提供可显示出优异的寿命性能及低温环境下的优异的输出性能的二次电池的复合电解质。附图说明图1是概略地表示第1实施方式的一个例子的复合电解质中的Li+的迁移的图。图2是第1实施方式的一个例子的复合电解质所含的无机固体粒子混合物的粒度分布。图3是表示粒径的测定方法的示意图。图4是第2实施方式的二次电池可具备的第1例的电极复合体的概略剖视图。图5是第2实施方式的二次电池可具备的第2例的电极复合体的概略剖视图。图6是第2实施方式的第1例的二次电池的概略剖视图。图7是表示第2实施方式的二次电池可具备的第3例的电极复合体的制造方法的一工序的概略图。图8是表示图7所示的制造方法的工序的下一工序的概略图。图9是表示通过图7和图8所示的制造方法制造的电极复合体的概略剖视图。图10是第2实施方式的第2例的二次电池的概略剖视图。图11是将图10所示的二次电池的B部放大的概略剖视图。图12是概略地表示第3实施方式的组电池的一个例子的立体图。图13是概略地表示第4实施方式的电池包的一个例子的分解立体图。图14是表示图13的电池包的电路的框图。图15是概略地表示第5实施方式的车辆的一个例子的剖视图。图16是概略地表示第5实施方式的车辆的其它例子的图。(符号说明)1…卷绕型电极组、2…外包装构件、3…负极、3a…负极集电体、3b…含负极活性物质层、4…Li传导层、5…正极、5a…正极集电体、5b…含正极活性物质层、6…负极端子、7…正极端子、8…集电体、8A…正极集电极耳、8B…负极集电极耳、9…复合电解质、91…无机固体粒子混合物、91A…第1无机固体粒子、91B…第2无机固体粒子、92、92A、92B…非水电解质、9A、9B…界面、10A、10B、10C…电极复合体、11…双极结构的电极、12…电极组、21…汇流条、22…正极侧引线、23…负极侧引线、24…粘接胶带、31…收纳容器、32…盖、33…保护片材、34…印制电路布线基板、35…布线、40…车辆主体、41…车辆用电源、42…电控制装置、43…外部端子、44…变换器、45…驱动马达、100…二次电池、200…组电池、200a…组电池、200b…组电池、200c…组电池、300…电池包、300a…电池包、300b…电池包、300c…电池包、301a…组电池监视装置、301b…组电池监视装置、301c…组电池监视装置、341…正极侧连接器、342…负极侧连接器、343…热敏电阻、344…保护电路、345…布线、346…布线、347…通电用的外部端子、348a…正极侧布线、348b…负极侧布线、400…车辆、411…电池管理装置、412…通信总线、413…正极端子、414…负极端子、415…开关装置、L1…连接线、L2…连接线、W…驱动轮。具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，对实施方式中共同的构成标注相同的符号，并省略重复的说明。此外，各图是有助于实施方式的说明及理解的示意图，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改变。(第1实施方式)根据第1实施方式，提供一种复合电解质。该复合电解质包含无机固体粒子混合物和含有Li的非水电解质。无机固体粒子混合物包含具有25℃下的第一Li离子传导率的第1无机固体粒子和具有25℃下的第二Li离子传导率的第2无机固体粒子。25℃下的第二Li离子传导率比25℃下的第一Li离子传导率低。非水电解质的重量相对于复合电解质的重量的比为0.1％以上且25％以下。无机固体粒子混合物满足10≤d90/d10≤500。其中，d10为在无机固体粒子混合物的通过激光衍射散射法得到的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到10％时的粒径[μm]。d90为在无机固体粒子混合物的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到90％时的粒径[μm]。第1实施方式的复合电解质例如可在二次电池中使用。第1实施方式的复合电解质通过以下说明的理由，能够提供可显示出优异的寿命性能及低温环境下的优异的输出性能的二次电池。第1实施方式的复合电解质中所含的无机固体粒子混合物中，由于第2无机固体粒子的Li离子传导率(25℃下的第二Li离子传导率)比Li离子传导性的第1无机固体粒子低，因此可显示出比第1无机固体粒子高的介电常数。包含这样的第1无机固体粒子和第2无机固体粒子的无机固体粒子混合物在从外部施加电场时，能够在第2无机固体粒子的表面上产生电介质极化。第1实施方式的复合电解质中，在产生电介质极化的第2无机固体粒子与非水电解质的界面处，能够促进Li离子从含有L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电解质，其包含无机固体粒子混合物和含有Li的非水电解质，所述无机固体粒子混合物包含具有25℃下的第一Li离子传导率的第1无机固体粒子和具有25℃下的第二Li离子传导率的第2无机固体粒子，25℃下的所述第二Li离子传导率比25℃下的所述第一Li离子传导率低，所述非水电解质的重量相对于所述复合电解质的重量的比为0.1％以上且25％以下，所述无机固体粒子混合物满足10≤d90/d10≤500，其中，d10为在所述无机固体粒子混合物的通过激光衍射散射法得到的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到10％时的粒径，d90为在所述累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到90％时的粒径，所述d10和所述d90的单位为μm。

【技术特征摘要】
2017.03.22 JP 2017-056581;2017.09.08 JP 2017-172751.一种复合电解质，其包含无机固体粒子混合物和含有Li的非水电解质，所述无机固体粒子混合物包含具有25℃下的第一Li离子传导率的第1无机固体粒子和具有25℃下的第二Li离子传导率的第2无机固体粒子，25℃下的所述第二Li离子传导率比25℃下的所述第一Li离子传导率低，所述非水电解质的重量相对于所述复合电解质的重量的比为0.1％以上且25％以下，所述无机固体粒子混合物满足10≤d90/d10≤500，其中，d10为在所述无机固体粒子混合物的通过激光衍射散射法得到的累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到10％时的粒径，d90为在所述累积粒度曲线中从小粒径侧开始的累积频率达到90％时的粒径，所述d10和所述d90的单位为μm。2.根据权利要求1所述的复合电解质，其中，25℃下的所述第一Li离子传导率为1×10-10S/cm以上，25℃下的所述第二Li离子传导率低于1×10-10S/cm，所述第1无机固体粒子的重量相对于所述第2无机固体粒子的重量的比为1％以上且低于99％。3.根据权利要求1或2所述的复合电解质，其中，所述无机固体粒子混合物满足10≤σH/σL，其中，σH为25℃下的所述第一Li离子传导率，σL为25℃下的所述第二Li离子传导率。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合电解质，其中，所述第1无机固体粒子的平均粒径与所述第2无机固体粒子的平均粒径相等，或者，所述无机固体粒子混合物满足1<RH/RL≤100，其中，RH为所述第1无机固体粒子和所述第2无机固体粒子中平均粒径较大一方的粒子的平均粒径，RL为所述第1无机固体粒子和所述第2无机固体粒子中平均粒径较小一方的粒子的平均粒径，所述RH和所述RL的单位为μm。5.根据权利要求1～3中任一项所述的复合电解质，其中，所述第1无机固体粒子的BET比表面积与所述第2无机固体粒子的BET比表面积相等，所述BET比表面积的单位为m2/g，或者，所述无机固体粒子混合物满足1<SH/SL≤50，其中，SH为所述第1无机固体粒子和所述第2无机固体粒子中BET比表面积较大一方的粒子的BE...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田康宏，高见则雄，吉间一臣，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP