电极组、二次电池、电池包及车辆制造技术

本发明专利技术涉及电极组、二次电池、组电池、电池包及车辆。本发明专利技术提供能够实现可以显示优异输出性能的二次电池的电极组。根据1个实施方式，提供电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。

【技术实现步骤摘要】
电极组、二次电池、电池包及车辆技术分野本专利技术的实施方式涉及电极组、二次电池、组电池、电池包及车辆。
技术介绍
二次电池作为高能量密度电池，已经广泛普及到电动汽车、电力蓄电及信息设备等各种领域中。与此相伴，来自市场的对二次电池的要求也进一步增加，正在火热地进行研究中。其中，为了使其用途为电动汽车用电源，要求能量密度高，即要求每单位重量或单位体积的放电容量大。另一方面，二次电池、例如非水电解质电池中，每单位重量或单位体积的放电容量越大，则对于安全性的要求也越高。成为其中一个答案的是全固体二次电池。全固体二次电池是代替电解液而使用固体电解质的二次电池。特别是由于有机系电解液为着火性的，因此用于提高使用有机系电解液时的安全性的技术开发正在火热进行中。即使这样，也难以确保充分的安全性。另一方面，由于全固体二次电池未使用有机系电解液，因此能够形成没有着火的可能性、极为安全的二次电池。进而，利用全固体二次电池时，由于不使用液状非水电解质，因此可以优选地形成双极电池。双极电池例如可以具备多个双极结构的电极、和位于这些电极间的固体电解质。双极结构的电极例如可以具备：具有第1面及作为其背面的第2面的集电体；设于集电体的第1面上的含正极活性物质层；以及设于集电体的第2面上的含负极活性物质层。这种电极例如可以用以下顺序获得。首先，在集电体的第1面上涂布正极涂料。接着，对所得涂膜进行干燥，获得含正极活性物质层。另一方面，在集电体的第2面上涂布负极涂料。接着，对所得涂膜进行干燥，获得含负极活性物质层。如此，可以获得具有双极结构的电极。双极电池例如可以用以下顺序进行制作。首先，制作双极结构的多个电极。这些电极中的数个中，在含正极活性物质层及/或含负极活性物质层上涂布固体电解质的涂料。将该涂膜干燥，获得固体电解质层。接着，将这些多个电极按照含正极活性物质层与含负极活性物质层隔着固体电解质层相向的方式进行堆叠。如此，可以优选地形成双极电池。这种双极电池中，通过增加堆叠数，可以在单电池内部提高电压。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术的课题在于提供可以实现能够显示优异的输出性能的二次电池的电极组、具备该电极组的二次电池、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。用于解决技术问题的手段根据实施方式，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。根据实施方式，提供一种二次电池。该二次电池具备实施方式的电极组。根据实施方式，提供一种组电池。该组电池具备多个第2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，可以实现能够显示优异的输出性能的二次电池的电极组。附图说明图1为第1实施方式的第1例电极组的概略截面图。图2为放大图1所示电极组的A部的截面图。图3为放大图1所示电极组的B部的截面图。图4为第1实施方式的第2例电极组的概略截面图。图5为第2实施方式的第1例二次电池的概略截面图。图6为第2实施方式的第2例二次电池的部分剖开概略立体图。图7为放大图6所示二次电池的C部的截面图。图8为概略地表示第3实施方式的组电池之一例的立体图。图9为概略地表示第4实施方式的电池包之一例的分解立体图。图10为表示图9的电池包的电路的模块图。图11为概略地表示第5实施方式的车辆之一例的截面图。图12为概略地表示第5实施方式的车辆的另一例的图。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、3A负极活性物质粒子、4固体电解质层、4A固体电解质粒子、4A-1多个第1固体电解质粒子、4A-2多个第2固体电解质粒子、4A-3多个第3固体电解质粒子、4-1第1部分、4-2第2部分、4-3第3部分、5正极、5a正极集电体、5b含正极活性物质层、5A正极活性物质粒子、6负极端子、7正极端子、81负极、82、83及84双极电极、85正极、8a集电体、11层叠型电极组、12外包装构件、13正极、13a正极集电体、13b含正极活性物质层、14负极、14a负极集电体、14b含负极活性物质层、15固体电解质层、16负极端子、17正极端子、21汇流条、22正极侧导线、23负极侧导线、24胶带、31收容容器、32盖、33保护片材、34印刷配线基板、35配线、40车辆主体、41车辆用电源、42电控制装置、43外部端子、44逆变器、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配线、346配线、347通电用的外部端子、348a正侧配线、348b负侧配线、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。具体实施方式以下一边参照附图一边对实施方式进行说明。其中，各实施方式中共同的构成带有相同的符号，且省略重复的说明。另外，各图是用于实施方式的说明及促进其理解的示意图，其形状或尺寸、比等与实际装置有数个不同之处，但这些可以参照以下的说明和公知的技术适当地进行设计改变。(第1实施方式)根据第1实施方式，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。在二次电池中使用固体电解质时，如何不降低正极与负极之间的锂离子传导性成为重点。作为单体的粒子，发现了能够显示与液状非水电解质同等的锂离子传导性的固体电解质。但是，当将这种固体电解质粒子在正极与负极之间重叠而实际上进行配置时可知，在固体电解质粒子间的界面处，锂离子的递送发生损失，作为固体电解质层整体，锂离子传导性降低。本专利技术人们为了解决该课题进行了深入研究，结果实现了第1实施方式的电极组。第1实施方式的电极组具备位于正极与负极之间的固体电解质层。固体电解质层包含第1部分、第2部分和第3部分。第1部分含有接触于正极的多个固体电解质粒子，即多个第1固体电解质粒子。第2部分含有接触于负极的多个固体电解质粒子，即多个第2固体电解质粒子。第3部分位于第1部分与第2部分之间。另外，第3部分含有多个固体电解质粒子，即多个第3固体电解质粒子。这种固体电解质层中，第3部分中的固体电解质粒子(第3固体电解质粒子)的平均粒径比第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组，其具备正极、负极和位于所述正极及所述负极之间的固体电解质层，所述固体电解质层包含：含有接触于所述正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于所述负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于所述第1部分与所述第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分，所述第3固体电解质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比所述第2固体电解质粒子的平均粒径大。

【技术特征摘要】
2017.03.24 JP 2017-058376;2017.09.08 JP 2017-172751.一种电极组，其具备正极、负极和位于所述正极及所述负极之间的固体电解质层，所述固体电解质层包含：含有接触于所述正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于所述负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于所述第1部分与所述第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分，所述第3固体电解质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比所述第2固体电解质粒子的平均粒径大。2.根据权利要求1所述的电极组，其中，所述固体电解质层满足：0.0016≤D1/D3≤0.96；及0.0033≤D2/D3≤0.96，这里，D1为所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径，D2为所述第2固体电解质粒子的所述平均粒径，D3为所述第3固体电解质粒子的所述平均粒径。3.根据权利要求1或2所述的电极组，其中，所述正极含有正极活性物质粒子，所述正极活性物质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径大，所述负极含有负极活性物质粒子，所述负极活性物质粒子的平均粒径比所述第2固体电解质...

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