电池部件及其制造方法以及二次电池技术

本发明专利技术的一方面为一种电池部件，其具备集电体、设置于集电体上的电极合剂层及设置于电极合剂层上的电解质层，电极合剂层含有电极活性物质、有机溶剂、聚合物及电解质盐，电解质层含有聚合物、氧化物粒子及电解质盐。氧化物粒子及电解质盐。氧化物粒子及电解质盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池部件及其制造方法以及二次电池


[0001]本专利技术涉及一种电池部件及其制造方法以及二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，环境负荷小的电动汽车、混合动力汽车的普及率趋于增加。这些汽车上搭载有镍氢电池、锂离子二次电池等二次电池。对汽车用的二次电池不仅要求电池特性，还要求高安全性。作为提高二次电池的安全性的方法，已知有将电解液变更为固体电解质的方法(例如，专利文献1)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2004
‑
107641号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的技术课题
[0007]然而，在以往的二次电池中，除了在安全性方面有进一步改善的余地以外，不一定能够在不损害安全性的情况下提高电池特性(例如，放电特性及容量维持率)。
[0008]因此，本专利技术的一方面的目的在于提供一种能够制作安全性优异并且放电特性及容量维持率也优异的二次电池的电池部件及其制造方法。
[0009]用于解决技术课题的手段
[0010]本专利技术人等发现了如下：通过在电极合剂层中使用有机溶剂，可分别良好地形成电极活性物质与作为离子传导成分的电解质盐的界面及电极合剂层与电解质层的界面，从而能够提高二次电池的放电特性及容量维持率；进而，在使用有机溶剂的情况下，安全性通常不易受损；通过使用含有聚合物、氧化物粒子及电解质盐的电解质层，由于氧化物粒子确保电极之间的绝缘性，所以与以往的仅由聚合物构成的隔膜相比，即使在该隔膜溶解的温度下也能够抑制电极之间的短路，因此还能够提高安全性。
[0011]本专利技术的一方面为一种电池部件，其具备集电体、设置于集电体上的电极合剂层及设置于电极合剂层上的电解质层，电极合剂层含有电极活性物质、有机溶剂及电解质盐，电解质层含有聚合物、氧化物粒子及电解质盐。
[0012]有机溶剂可以包含选自由碳酸酯组成的组中的至少一种。
[0013]电极合剂层还可以含有能够使有机溶剂凝胶化的聚合物。
[0014]本专利技术的另一方面为一种二次电池，其具备上述电池部件。
[0015]本专利技术的另一方面为一种电池部件的制造方法，其具备：工序(a)，将含有有机溶剂及电解质盐的组合物加入到设置于集电体上的含有电极活性物质的电极活性物质层中来形成电极合剂层；及工序(b)，在电极合剂层上设置含有聚合物、氧化物粒子及电解质盐的电解质层。
[0016]有机溶剂可以包含选自由碳酸酯组成的组中的至少一种。
[0017]组合物还可以含有能够使有机溶剂凝胶化的聚合物。在该情况下，上述制造方法可以在工序(a)之前还具备对组合物进行加热的工序。
[0018]组合物还可以含有聚合性化合物，聚合性化合物可以为通过进行聚合而成为能够使有机溶剂凝胶化的聚合物的化合物。在该情况下，上述制造方法可以在工序(b)之后还具备使电极合剂层中的聚合性化合物聚合的工序。
[0019]在上述组合物还含有能够使有机溶剂凝胶化的聚合物的情况及还含有通过进行聚合而成为能够使有机溶剂凝胶化的聚合物的聚合性化合物的情况下，不需要使有机溶剂挥发的工序，而能够进行有机溶剂的凝胶化，因此能够更适当地获得具有所期望的特性的二次电池。而且，通过在将有机溶剂和该聚合物或聚合性化合物预先添加到电极合剂层之后使有机溶剂凝胶化，在层叠正极、电解质层及负极之后无需注入电解液，因此能够确保为了高能量密度化而使二次电池大面积化时可能成为问题的电解液的渗透性(尤其是向电极合剂层的渗透性)。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术的一方面，可提供一种能够制作安全性优异并且放电特性及容量维持率也优异的二次电池的电池部件及其制造方法。
附图说明
[0022]图1是表示一实施方式所涉及的二次电池的立体图。
[0023]图2是表示图1所示的二次电池的电极组的一实施方式的分解立体图。
[0024]图3中，图3(a)是表示一实施方式所涉及的二次电池用电池部件(正极部件)的示意剖视图，图3(b)是表示另一实施方式所涉及的二次电池用电池部件(负极部件)的示意剖视图。
[0025]图4是表示二次电池的电极组的另一实施方式的分解立体图。
[0026]图5是表示另一实施方式所涉及的二次电池用电池部件(双极电极部件)的示意剖视图。
具体实施方式
[0027]以下，适当地参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。但是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。在以下的实施方式中，除非特别明示的情况，否则其构成要件(也包括步骤等)并不是必须的。各图中的构成要件的大小是概念性的大小，构成要件之间的大小的相对关系并不限定于各图所示的关系。
[0028]本说明书中的数值及其范围并不限制本专利技术。在本说明书中，使用“～”表示的数值范围表示将记载于“～”前后的数值分别作为最小值及最大值而包含的范围。在本说明书中阶段性地记载的数值范围中，以一个数值范围记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性地记载的上限值或下限值。并且，在本说明书中所记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值也可以替换为实施例所示的值。
[0029]图1是表示一实施方式所涉及的二次电池的立体图。如图1所示，二次电池1具备由正极、负极及电解质层构成的电极组2和容纳电极组2的袋状的电池外装体3。在正极及负极上分别设置有正极集电片4及负极集电片5。正极集电片4及负极集电片5分别从电池外装体
3的内部向外部突出，以便能够使正极及负极与二次电池1的外部电连接。
[0030]电池外装体3例如可以由层压膜形成。层压膜例如可以为由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜等树脂膜、铝、铜、不锈钢等金属箔及聚丙烯等密封剂层依次层叠而成的层叠膜。
[0031]图2是表示图1所示的二次电池的电极组2的一实施方式的分解立体图。如图2所示，一实施方式所涉及的电极组2A依次具备正极6、电解质层7及负极8。正极6具备正极集电体9和设置于正极集电体9上的正极合剂层10。在正极6的正极集电体9上设置有正极集电片4。负极8具备负极集电体11和设置于负极集电体11上的负极合剂层12。在负极8的负极集电体11上设置有负极集电片5。另外，在本说明书中，将正极合剂层10及负极合剂层12统称为电极合剂层。同样地，将后述的正极活性物质及负极活性物质统称为电极活性物质。
[0032]在一实施方式中，可以认为，在电极组2A中包括依次具备正极集电体9、正极合剂层10及电解质层7的第1电池部件(正极部件)。图3(a)是表示一实施方式所涉及的二次电池用电池部件(正极部件)的示意剖视图，即，是表示第1电池部件(正极部件)的示意剖视图。如图3(a)所示，第1电池部件13为依次具备正极集电体9、设置于正极集电体9上的正极合剂层10及设置于正极合剂层10上的电解质层7的正极部件。
[0033]正极集电体9可以由铝、钛、钽等金属或它们的合金形成。正极集电体9由于重量轻且具有高重量能量密度，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池部件，其具备：集电体、设置于所述集电体上的电极合剂层及设置于所述电极合剂层上的电解质层，所述电极合剂层含有电极活性物质、有机溶剂及电解质盐，所述电解质层含有聚合物、氧化物粒子及电解质盐。2.根据权利要求1所述的电池部件，其中，所述有机溶剂包含碳酸酯。3.根据权利要求1或2所述的电池部件，其中，所述电极合剂层还含有能够使所述有机溶剂凝胶化的聚合物。4.一种二次电池，其具备权利要求1至3中任一项所述的电池部件。5.一种电池部件的制造方法，其具备：工序(a)，将含有有机溶剂及电解质盐的组合物加入到设置于集电体上的含有电极活性物质的电极活性物质层中来形成电极合剂层；及工序(b)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川秀之，西村拓也，濑良祐介，堀川真代，织田明博，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：