二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备技术方案

提供了一种二次电池。该二次电池包括：外包装(11)；包含在外包装内部的电极结构(20)，其中，电极结构包括阳极(22)和阴极(21)；包含在外包装内部的电解液；以及安全阀机构(15)，配置为根据外包装的内部压力中断电流，其中，至少一种非浸渍电解液具有提高所述安全阀机构的操作概率的量，并且阳极包括在阳极电位处电化学生成气体的材料，以便提高安全阀机构的操作概率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2013年10月31日提交的日本在先专利申请JP2013-226504的权益，通过引用将其全部内容结合于此。
本技术涉及包括安全机构的二次电池。本技术还涉及使用二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备。
技术介绍
近年来，各种电子设备(诸如移动电话和个人数字助理(PDA))已被广泛使用，并且已经要求进一步减小电子设备的尺寸和重量并实现其较长寿命。因此，作为电子设备的电力源，已经被开发电池，特别是能够实现高能量密度的小的轻型二次电池。近来，已经考虑将这样的二次电池应用于除了上述电子设备的各种其它应用。这种其它应用的实例可包括电池组，其可附接和可拆卸地安装在电子设备或类似装置、电动车辆(诸如电动汽车)、电力存储系统(诸如家用电力服务器)、电动工具(诸如电钻)上。已经提出了利用各种充电-放电原理以获得电池容量的二次电池。具体而言，利用插入和提取电极反应物的二次电池已引起人们的重视，因为这种二次电池实现高能量密度。二次电池包括：阴极、阳极以及电解液。阴极包括阴极活性材料层。阴极活性材料层包含插入和提取电极反应物的阴极活性材料。阳极包括阳极活性材料层。阳极活性材料层包含插入和提取电极反应物的阳极活性材料。关于二次电池，重要的是，提高电池特性，例如，电池容量；然而，还重要的是，在其使用中确保安全。因此，对二次电池的配置给予了各种考虑因素。具体而言，为了给电池稳定地充电，同时防止电极体扩大，为每个单位电池的内部容量限定隔离件的液体保留量和有机电解液的量(例如，见PTL1和PTL2)。为了在发生异常影响时确保安全，而不使电池特征退化，限定自由电解液的容积与电池内部的空间的容积的比率(例如，见PTL3)。为了在高温下储存电池时，抑制电池扩大，限定存在于电极体与外包装之间的电解液的量MO与存在于外包装内部的电解液的量MA的比率(MO/MA)(例如，见PTL4)。除了上述技术，使用气体发生板，该气体发生板包含在电池过度充电时生成气体的物质(例如，碳酸锂)(例如，见PTL5)。为了在早期释放在电池过度充电时在电池内部生成的气体，使用在阴极电位增大的条件下电气地并且化学地分解的成分(例如，碳酸锂)(例如，见PTL6)。为了防止由过度充电和过度放电造成的金属锂电沉积，在非水电解液内包含2-甲基-1,3-丁二烯、溴苯等(例如，见PTL7)。为了防止过度充电和过度放电，在配置电池模块的每个电池内设置电压检测装置(例如，见PTL8)。为了提高充电-放电循环特征，限定相对于电池的放电能力的非水电解液的量(例如，见PTL9)。引用列表专利文献PTL1：JP2005-100930APTL2：JP2005-100929APTL3：JP2001-185223APTL4：JP2008-071731APTL5：JP2010-199035APTL6：JP2006-260990APTL7：JPH11-097059APTL8：JP2002-223525APTL9：JP2001-229980A
技术实现思路
技术问题提出了用于二次电池的各种配置。然而，在实现电池特征的改进和确保安全性方面的改进方面仍然具有空间。具体而言，在包括根据外包装的内部压力中断电流的安全机构的二次电池中，在电池特征与安全性之间建立所谓的权衡的关系，这依然具有改进的空间。期望提供能够实现电池特征的改进和确保安全性方面的改进的二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备。问题的解决方案根据本技术的一个实施方式，提供了一种二次电池，包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部，其中，所述电极结构包括阳极和阴极；电解液，包含在所述外包装内部；以及安全阀机构，被配置为根据外包装的内部压力中断电流，其中，至少一个非浸渍电解液具有提高所述安全阀机构的操作概率的量，并且所述阳极包括在阳极电位处电化学生成气体的材料，以便提高所述安全阀机构的操作概率(operationprobability)。根据本技术的一个实施方式，提供了一种二次电池，包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部；电解液，包含在所述外包装内部；以及安全阀机构，配置为根据所述外包装的内部压力中断电流。电解液包括浸渍所述电极结构的浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液。在电池电压是4.2伏时，所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积的比率([所述非浸渍电解液的容积/所述外包装的内部容积]*100)是从0.31百分比到7.49百分比，包括0.31百分比和7.49百分比两者。根据本技术的另一个实施方式，提供了一种二次电池，包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部；电解液，包含在所述外包装内部；以及安全阀机构，配置为根据所述外包装的内部压力中断电流。电解液包括浸渍所述电极结构的浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液。所述非浸渍电解液的容积是允许所述外包装的内部压力增大为允许所述安全阀机构在过负荷状态下操作的压力的容积。根据本技术的一个实施方式，提供了一种电池组，包括：二次电池；控制部分，其被配置为控制二次电池的操作；以及开关部分，被配置为根据控制部分的指令来切换二次电池的操作。所述二次电池包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部；电解液，包含在所述外包装内部；以及安全阀机构，配置为根据所述外包装的内部压力中断电流。电解液包括浸渍所述电极结构的浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液。在电池电压是4.2伏时，所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积的比率([所述非浸渍电解液的容积/所述外包装的内部容积]*100)是从0.31百分比到7.49百分比，包括0.31百分比和7.49百分比两者。根据本技术的一个实施方式，提供了一种电动车辆，包括：二次电池；转换部分，被配置为将从二次电池供应的电力转换为驱动力；驱动部分，被配置为根据驱动力来操作；以及控制部分，被配置为控制二次电池的操作。所述二次电池包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部；电解液，包含在所述外包装内部；以及安全阀机构，配置为根据所述外包装的内部压力中断电流。电解液包括浸渍所述电极结构的浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液。在电池电压是4.2伏时，所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积的比率([所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，包括：外包装；电极结构，包含在所述外包装内部，其中，所述电极结构包括阳极和阴极；电解液，包含在所述外包装内部并且包括浸渍所述电极结构的浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液；以及安全阀机构，被配置为根据所述外包装的内部压力中断电流，其中，所述非浸渍电解液具有提高所述安全阀机构的操作概率的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-226504;2014.10.08 JP 2014-207281.一种二次电池，包括：
外包装；
电极结构，包含在所述外包装内部，其中，所述电极结构包括
阳极和阴极；
电解液，包含在所述外包装内部并且包括浸渍所述电极结构的
浸渍电解液以及未浸渍所述电极结构的非浸渍电解液；以及
安全阀机构，被配置为根据所述外包装的内部压力中断电流，
其中，所述非浸渍电解液具有提高所述安全阀机构的操作概率的量。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述非浸渍电解液的量和
所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积的比率([所述非
浸渍电解液的容积/所述外包装的内部容积]*100)相关联，在电池电
压是4.2伏时，所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积
的比率为从0.31百分比到7.49百分比，包括0.31百分比和7.49百
分比两者。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其中，在电池电压是4.2伏时，
所述非浸渍电解液的容积与所述外包装的内部容积的比率为从0.31
百分比到1.56百分比，包括0.31百分比和1.56百分比两者。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述阳极包括在阳极电位
处电化学生成气体的材料，以便提高所述安全阀机构的操作概率。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，
所述阳极包括设置在阳极集电体上的阳极活性材料层，
所述阳极活性材料层包括所述材料，并且
在所述阳极活性材料层内的所述材料的含量为从0.02重量百分
比到3重量百分比，包括0.02重量百分比和3重量百分比两者。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述材料包括碳酸盐和磷
酸盐中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述材料包括碳酸锂。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述阴极和所述阳极面向彼此，在所述阴极和所述阳极之间具
有隔离件，
所述隔离件具有160摄氏度或更高的熔点；并且
所述隔离件具有从5微米到25微米的厚度，包括5微米和25
微米两者。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述阴极和所述阳极面向彼此，在所述阴极和所述阳极之间具
有隔离件，并且
所述阳极包括相对于锂金属在3伏或更高的阳极电位处电化学
生成气体的材料。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其中，
所述阳极包括设置在阳极集电体上的阳极活性材料层，
所述阳极活性材料层包括所述材料，并且
在所述阳极活性材料层内的所述材料的含量是从0.02重量百分
比到3重量百分比，包括0.02重量百分比和3重量百分比两者。
11.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述二次电池是锂二次电
池。
12.一种二次电池，包括：
外包装；
电极结构，包含在所述外包装内部，其中，所述电极结构包括
阳极和阴极；
电解液，包含在所述外包装内部；以及
安全阀机构，被配置为根据所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井贵昭，原田修，仓塚真树，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP