蓄电装置和蓄电组件制造方法及图纸

提供蓄电装置和蓄电组件。抑制高倍率充放电时的电阻增加和充放电循环时的容量降低。本实施方式的蓄电组件具有至少一个蓄电装置和与所述蓄电装置一起排列且在排列方向上承受来自蓄电装置的载荷的弹性体。所述蓄电装置包括层叠正极、负极以及配置于所述正极和所述负极之间的隔膜而成的电极体和收纳所述电极体的壳体。所述负极包括负极集电体和形成于所述负极集电体上且包含负极活性物质颗粒的负极活性物质层。所述负极活性物质层具有形成于所述负极集电体上的第1层和形成于所述第1层上且与所述第1层相比压缩弹性模量较大的第2层。所述隔膜的压缩弹性模量比所述第1层的压缩弹性模量小，所述弹性体的压缩弹性模量比所述隔膜的压缩弹性模量小。

【技术实现步骤摘要】
蓄电装置和蓄电组件
本公开涉及蓄电装置和蓄电组件的技术。
技术介绍
典型地，锂离子二次电池等蓄电装置包括电极体和电解液，该电极体由具备正极活性物质层的正极和具备负极活性物质层的负极隔着隔膜层叠而成。该蓄电装置例如是通过电解液中的电荷载体(例如锂离子)在两电极间往返而进行充放电的电池。在对蓄电装置进行充电时从构成正极活性物质层的正极活性物质内放出电荷载体，向构成负极活性物质层的负极活性物质内吸收电荷载体。在放电时相反地从负极活性物质内放出电荷载体，向正极活性物质内吸收电荷载体。这样，当随着蓄电装置的充放电而向活性物质内吸收电荷载体和从活性物质内放出电荷载体时，电极体膨胀和收缩。若由于随着蓄电装置的充放电而产生的电极体的膨胀和收缩，导致保持于电极体内的电解液被向电极体外挤出，则存在高倍率充放电时的电池电阻增加这样的问题。例如，在日本特许第6587105号公报中，提出了使负极的压缩弹性模量比隔膜的压缩弹性模量高的二次电池。并且，在专利文献1中，公开了通过使负极的压缩弹性模量比隔膜的压缩弹性模量高，提高电极体内的电解液的保持性，特别是抑制以高倍率反复充放电时的电池电阻的增加。
技术实现思路
专利技术要解决的问题另外，在蓄电装置中，存在若反复进行充放电则蓄电装置的容量降低的倾向，因此抑制该充放电循环时的容量降低在实现蓄电装置的长寿命化这一点上成为重要的课题。于是，本公开的目的在于，提供抑制高倍率充放电时的电阻增加和充放电循环时的容量降低的蓄电装置和蓄电组件。用于解决问题的方案本公开的一技术方案的蓄电装置具有层叠正极、负极以及配置于所述正极和所述负极之间的隔膜而成的电极体、在所述电极体的层叠方向上承受来自所述电极体的载荷的弹性体以及收纳所述电极体和所述弹性体的壳体，其特征在于，所述负极包括负极集电体和形成于所述负极集电体上且包含负极活性物质颗粒的负极活性物质层，所述负极活性物质层具有形成于所述负极集电体上的第1层和形成于所述第1层上且与所述第1层相比压缩弹性模量较大的第2层，所述隔膜的压缩弹性模量比所述第1层的压缩弹性模量小，所述弹性体的压缩弹性模量比所述隔膜的压缩弹性模量小。另外，本公开的一技术方案的蓄电组件具有至少一个蓄电装置和与所述蓄电装置一起排列且在所述排列方向上承受来自所述蓄电装置的载荷的弹性体，其特征在于，所述蓄电装置包括层叠正极、负极以及配置于所述正极和所述负极之间的隔膜而成的电极体和收纳所述电极体的壳体，所述负极包括负极集电体和形成于所述负极集电体上且包含负极活性物质颗粒的负极活性物质层，所述负极活性物质层具有形成于所述负极集电体上的第1层和形成于所述第1层上且与所述第1层相比压缩弹性模量较大的第2层，所述隔膜的压缩弹性模量比所述第1层的压缩弹性模量小，所述弹性体的压缩弹性模量比所述隔膜的压缩弹性模量小。专利技术的效果根据本公开的一技术方案，能够抑制高倍率充放电时的电阻增加和充放电循环时的容量降低。附图说明图1是实施方式的蓄电组件的立体图。图2是实施方式的蓄电组件的分解立体图。图3是示意性地表示蓄电装置膨胀的情形的剖视图。图4是负极的示意剖视图。图5是表示弹性体配置于壳体内的状态的示意剖视图。图6是圆筒卷绕型的电极体的示意立体图。图7是表示弹性体的一例的示意立体图。图8是处于被电极体和壳体夹着的状态的弹性体的局部示意剖视图。附图标记说明1、蓄电组件；2、蓄电层叠体；4、端板；6、约束构件；8、冷却板；10、蓄电装置；12、绝缘分隔件；13、壳体；14、外装罐；16、封口板；18、输出端子；38、电极体；38a、正极；38b、负极；38d、隔膜；39、卷绕芯部；40、弹性体；42、硬质部；42a、基材；44、软质部；44a、贯通孔；46、凹部；46a、芯部；46b、线部；50、负极集电体；52、负极活性物质层；52a、第1层；52b、第2层。具体实施方式以下，详细地说明实施方式的一例。在实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载的附图，在附图中描绘的构成要素的尺寸比例等有时与实物不同。图1是实施方式的蓄电组件的立体图。图2是实施方式的蓄电组件的分解立体图。作为一例，蓄电组件1包括蓄电层叠体2、一对约束构件6以及冷却板8。蓄电层叠体2具有多个蓄电装置10、多个绝缘分隔件12、多个弹性体40以及一对端板4。各蓄电装置10例如是锂离子二次电池、镍氢二次电池、镍镉二次电池等能够充放电的二次电池等。本实施方式的蓄电装置10是所谓的方形电池，包括电极体38(参照图3)、电解液、扁平的长方体形状的壳体13。壳体13由外装罐14和封口板16构成。外装罐14在一面具有大致长方形状的开口，通过该开口将电极体38、电解液等收纳在外装罐14。此外，优选的是，外装罐14由收缩管等未图示的绝缘膜覆盖。在外装罐14的开口设有封口板16，该封口板16堵塞开口而封闭外装罐14。封口板16构成壳体13的第1面13a。封口板16和外装罐14例如通过激光、摩擦搅拌接合、钎焊等而接合。壳体13也可以是例如圆筒形壳体，也可以是由包括金属层和树脂层的层压片构成的外装体。电极体38具有多个片状的正极38a和多个片状的负极38b隔着隔膜38d交替地层叠的构造(参照图3)。正极38a、负极38b、隔膜38d沿着第1方向X层叠。即，第1方向X成为电极体38的层叠方向。并且，在该层叠方向上位于两端的电极与壳体13的后述的长侧面相对。此外，图示的第1方向X、第2方向Y以及第3方向Z是相互正交的方向。电极体38也可以是将带状的正极和带状的负极隔着隔膜层叠而成的结构卷绕而成的圆筒卷绕型的电极体、将圆筒卷绕型的电极体成形为扁平状而成的扁平卷绕型的电极体。此外，在扁平卷绕型的电极体的情况下，能够应用长方体形状的外装罐，在圆筒卷绕型的电极体的情况下，应用圆筒形的外装罐。在封口板16即壳体13的第1面13a，在长度方向的一端附近设有与电极体38的正极38a电连接的输出端子18，在另一端附近设有与电极体38的负极38b电连接的输出端子18。以下，将与正极38a连接的输出端子18称为正极端子18a，将与负极38b连接的输出端子18称为负极端子18b。另外，在不需要区分一对输出端子18的极性的情况下，将正极端子18a和负极端子18b统称为输出端子18。外装罐14具有与封口板16相对的底面。另外，外装罐14具有将开口和底面连接的4个侧面。4个侧面中的两个侧面是与开口的相对的两个长边连接的一对长侧面。各长侧面是外装罐14所具有的面中的面积最大的面即主表面。另外，各长侧面是在与第1方向X相交(例如正交)的方向上扩展的侧面。除了两个长侧面以外的剩余的两个侧面是与外装罐14的开口和底面的短边连接的一对短侧面。外装罐14的底面、长侧面以及短侧面分别与壳体13的底面、长侧面以及短侧面对应。在本实施方式的说明中，为了便于说明，将壳体13的第1面13a设为蓄电装置10的上表面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电组件，其具有至少一个蓄电装置和与所述蓄电装置一起排列且在所述排列方向上承受来自所述蓄电装置的载荷的弹性体，其中，/n所述蓄电装置包括层叠正极、负极以及配置于所述正极和所述负极之间的隔膜而成的电极体和收纳所述电极体的壳体，/n所述负极具有负极集电体和形成于所述负极集电体上且包含负极活性物质颗粒的负极活性物质层，所述负极活性物质层具有形成于所述负极集电体上的第1层和形成于所述第1层上且与所述第1层相比压缩弹性模量较大的第2层，/n所述隔膜的压缩弹性模量比所述第1层的压缩弹性模量小，/n所述弹性体的压缩弹性模量比所述隔膜的压缩弹性模量小。/n

【技术特征摘要】
20200116 JP 2020-0049901.一种蓄电组件，其具有至少一个蓄电装置和与所述蓄电装置一起排列且在所述排列方向上承受来自所述蓄电装置的载荷的弹性体，其中，
所述蓄电装置包括层叠正极、负极以及配置于所述正极和所述负极之间的隔膜而成的电极体和收纳所述电极体的壳体，
所述负极具有负极集电体和形成于所述负极集电体上且包含负极活性物质颗粒的负极活性物质层，所述负极活性物质层具有形成于所述负极集电体上的第1层和形成于所述第1层上且与所述第1层相比压缩弹性模量较大的第2层，
所述隔膜的压缩弹性模量比所述第1层的压缩弹性模量小，
所述弹性体的压缩弹性模量比所述隔膜的压缩弹性模量小。


2.根据权利要求1所述的蓄电组件，其中，
所述第2层所包含的所述负极活性物质颗粒的BET比表面积比所述第1层所包含的所述负极活性物质颗粒的BET比表面积小。


3.根据权利要求1或2所述的蓄电组件，其中，
所述第2层所包含的所述负极活性物质颗粒含有碳材料的表面被无定形碳膜覆盖而成的表面改性碳材料，所述无定形碳膜相对于所述表面改性碳材料而言含有1.5质量％以上。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电组件，其中，
所述第1层所包含的所述负极活性物质颗粒含有碳材料，所述碳材料的颗粒内部空隙率为10％以上。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电组件，其中，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：续木康平，小村哲司，藤田悟朗，柳田胜功，南田善隆，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP