负极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统制造方法及图纸

一种电池，具备正极、负极和电解质，负极包含活性物质粒子和具有网眼状结构的粘合剂，活性物质粒子之间的空间由网眼状结构填充。

Negative poles, batteries, battery packs, electronic equipment, electric vehicles, storage devices and power systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统
本技术涉及负极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统。
技术介绍
通常，在负极中，由于粘合剂以覆盖活性物质粒子表面的形式而存在，因此，在活性物质粒子与活性物质粒子之间以及集电体与活性物质粒子之间仅粘结在粒子表面的一部分，且它们之间的紧贴性会降低。为了改善紧贴性的降低，向电极合剂中混配一定量以上的粘合剂即可，但增加粘合剂的混配量会使得活性物质粒子与活性物质粒子之间以及集电体与活性物质粒子之间过量存在粘合剂，并使得对粘结无贡献的粘合剂覆盖活性物质粒子的表面。当活性物质粒子以这种状态存在时，离子传导受到阻碍，电池的内阻增大。随着电池的内阻增大，充放电效率、电池容量以及高输出特性等电池特性下降。专利文献1提出了一种通过机械的、化学的或其他方法在电极中开孔，以消除离子向电极内部扩散的扩散控制的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开特开平7-122262号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，利用专利文献1中记载的技术，难以在抑制电池内阻增大的同时，提高活性物质粒子之间的紧贴性。本技术的目的在于提供一种能够在抑制电池内阻增大的同时，提高活性物质粒子之间的紧贴性的负极、具备该负极的电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统。解决技术问题的手段为了解决上述问题，第一技术是一种电池，该电池具备正极、负极和电解质，其中负极包含活性物质粒子和具有网眼状结构的粘合剂，活性物质粒子之间的空间通过网眼状结构填充。第二技术是一种负极，该负极包含活性物质和具有网眼状结构的粘合剂，活性物质粒子之间的空间通过网眼状结构填充。第三技术是一种电池组，具备第一技术的电池和控制电池的控制部。第四技术是一种电子设备，具备第一技术的电池，从电池接受电力供应。第五技术是一种电动车辆，具备第一技术的电池、从电池接受电力供应并转换成车辆的驱动力的转换装置、基于电池相关信息进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。第六技术是一种蓄电装置，具备第一技术的电池，向连接至所述电池的电子设备供应电力。第七技术是一种电力系统，具备第一技术的电池，从电池接受电力供应。专利技术效果根据本技术，能够在抑制电池的内阻增大的同时，提高活性物质粒子之间的紧贴性。另外，这里记载的效果不一定受限制，可以是本公开中记载的任何效果或与它们不同的效果。附图说明图1是示出本技术的第一实施方式的非水电解质二次电池的构成的一个例子的剖视图。图2是放大并显示图1所示的卷绕型电极体的一部分的剖视图。图3是示出本技术的第二实施方式的非水电解质二次电池的构成的一个例子的分解立体图。图4是沿着图3的IV-IV线的卷绕型电极体的剖视图。图5是作为应用例的电子设备的构成的一个例子的框图。图6是示出作为应用例的车辆中的蓄电系统的构成的一个例子的示意图。图7是示出作为应用例的住宅中的蓄电系统的构成的一例的示意图。图8的A是实施例1的压制前的负极的截面SEM图像。图8的B是比较例1的压制前的负极的截面SEM图像。图9的A是示出使用了实施例1、比较例1的负极的硬币电池的初始容量的图。图9的B是示出使用了实施例1、比较例1的负极的硬币电池的首次充放电效率的图。图9的C是示出使用了实施例1、比较例1的负极的硬币电池的锂接受性试验的结果的图。具体实施方式按照以下顺序，对本技术的实施方式进行说明：1第一实施方式(圆柱型电池的示例)2第二实施方式(层压膜型电池的示例)3应用例1(电池组以及电子设备)4应用例2(车辆中的蓄电系统)5应用例3(住宅中的蓄电系统)<1第一实施方式>[电池的构成]在下文中，将参照图1，对本技术的第一实施方式的非水电解质二次电池的一个构成例进行说明。该二次电池例如是所谓的锂离子二次电池，其中负极的容量由基于电极反应物的锂(Li)的吸留和释放的容量成分表示。该二次电池是所谓的圆柱型，在大致中空圆柱状的电池壳11的内部具有卷绕型电极体20，该卷绕型电极体20的一对带状正极21和带状负极22通过隔膜23层叠并卷绕。电池壳11由镀有镍(Ni)的铁(Fe)构成，其一端封闭而另一端开口。将作为液状电解质的电解液注入电池壳11的内部，含浸在正极21、负极22和隔膜23中。另外，一对绝缘板12、13分别以夹着卷绕型电极体20的方式垂直于卷绕圆周面而配置。在电池壳11的开口端，通过密封垫圈17铆接而安装有电池盖14、设置在该电池盖14的内侧的安全阀机构15和热感电阻元件(正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient)；PTC元件)16。由此，电池壳11的内部被密封。电池盖14由例如与电池壳11相同的材料构成。安全阀机构15电连接到电池盖14，当由于内部短路或来自外部的加热等而使电池的内部压力变得等于或高于某一水平时，圆板15A翻转，并断开电池盖14和与卷绕型电极体20的电连接。密封垫圈17由例如绝缘材料构成，其表面上涂布有沥青。在卷绕型电极体20的中心插入有例如中心销24。卷绕型电极体20的正极21连接有由铝(Al)等制成的正极引线25，负极22连接有由镍等制成的负极引线26。正极引线25通过焊接到安全阀机构15而与电池盖14电连接，负极引线26焊接到电池壳11并与电池壳11电连接。在下文中，将参照图2，依次对构成二次电池的正极21、负极22、隔膜23和电解液进行说明。(正极)正极21例如具有在正极集电体21A的两面设置正极活性物质层21B的构造。另外，尽管未图示出，但也可以仅在正极集电体21A的单面设置正极活性物质层21B。正极集电体21A例如由铝箔、镍箔或不锈钢箔等金属箔构成。正极活性物质层21B例如含有能够吸留和释放电极反应物的锂的正极活性物质。正极活性物质层21B可以根据需要进一步含有添加剂。作为添加剂，例如可以使用导电剂以及粘合剂(粘结剂)中的至少一种。(正极活性物质)作为能够吸留和放出锂的正极材料，例如锂氧化物、锂磷氧化物、锂硫化物或含锂的层间化合物等的含锂化合物是适合的，可以混合使用其中的两种以上。为了提高能量密度，优选包含锂、过渡金属元素和氧(O)的含锂化合物。作为这样的含锂化合物，可以举出例如，具有式(A)所示的层状岩盐型结构的锂复合氧化物、具有式(B)所示的橄榄石型结构的锂复合磷酸盐等。作为含锂化合物，更优选包含选自钴(Co)、镍、锰(Mn)和铁构成的组中的至少一种的化合物作为过渡金属元素。作为如上所述的含锂化合物，可以举出例如：具有式(C)、式(D)或式(E)所示的层状岩盐型结构的锂复合氧化物；具有式(F)所示的尖晶石型结构的锂复合化合物；或者，具有式(G)所示的橄榄石型结构的锂复合磷酸盐等，具体而言，有LiNi0.50Co0.20Mn0.30O2、LiaCoO2(a≒1)、LibNiO2(b≒1)、Lic1Nic2Co1-c2O2(c1≒1，0＜c2＜1)、LidMn2O4(d≒1)或LieFePO4(e≒1)等。LipNi(1-q-r)MnqM1rO(2-y)Xz...(A)(其中，在式(A)中，M1表示选自镍和锰之外的第2至15族中的至少一种元素。X表示选自氧以外的第16族元素和第17族元素中的至少一种。p、q、y、z是满足0≤p≤1.5、0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池，其特征在于，具备：正极、负极和电解质，所述负极包含活性物质粒子和具有网眼状结构的粘合剂，所述活性物质粒子之间的空间由所述网眼状结构填充。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.28 JP 2016-2296261.一种电池，其特征在于，具备：正极、负极和电解质，所述负极包含活性物质粒子和具有网眼状结构的粘合剂，所述活性物质粒子之间的空间由所述网眼状结构填充。2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述网眼状结构的平均孔径在5nm以上5μm以下。3.根据权利要求2所述的电池，其中，所述平均孔径根据剖面SEM图像计算。4.根据权利要求1所述的电池，其中，所述粘合剂包含：第一粘合剂，包含羧基烷基纤维素及其金属盐中的至少一种；以及第二粘合剂，包含苯乙烯-丁二烯橡胶及其衍生物中的至少一种。5.根据权利要求4所述的电池，其中，所述羧基烷基纤维素包括羧甲基纤维素、羧丙基甲基纤维素、羧丙基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丙基乙基纤维素中的至少一种。6.根据权利要求4所述的电池，其中，所述第一粘合剂在含有1质量％所述第一粘合剂的水溶液的状态下，具有10mPa·s以上18000mPa·s以下的粘度。7.根据权利要求4所述的电池，其中，所述第二粘合剂的平均粒径在80nm以上500nm以下。8.根据权利要求4所述的电池，其中，所述第一粘合剂与所述第二粘合剂的质量比即所述第一粘合剂:所述第二粘合剂在1:99至90:10的范围内。9.根据权利要求1所述的电池，其中，所述粘合剂与所述活性物质粒子的质量比即所述粘合剂:所述活性物质粒子在20:80至0.5:99.5的范围内。10.根据权利要求1所述的电池，其中，所述粘合剂与所述活性物质粒子的质量比即所述粘合剂:所述活性物质粒子在20:80至1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田真纯，木暮太一，松井贵昭，加藤良和，大沼亚未，宫崎美纪，尾上精二，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP