电极、电极组、二次电池、电池包及车辆制造技术

本发明专利技术的实施方式涉及电极、电极组、二次电池、电池包及车辆。本发明专利技术提供能够改善二次电池的容量的电极及电极组、改善了容量的二次电池及电池包、以及具备该电池包的车辆。根据实施方式，提供一种具备集电体和与该集电体相接的含活性物质层的电极。含活性物质层含有具有0.1μm以上且3μm以下的平均粒径的含钛氧化物的粒子和碳纳米管。集电体与含活性物质层之间的剥离强度为0.2kN/m以上且0.7kN/m以下。之间的剥离强度为0.2kN/m以上且0.7kN/m以下。之间的剥离强度为0.2kN/m以上且0.7kN/m以下。

【技术实现步骤摘要】
电极、电极组、二次电池、电池包及车辆


[0001]本专利技术的实施方式涉及电极、电极组、二次电池、电池包及车辆。

技术介绍

[0002]在非水电解质电池等二次电池所含的电极组的结构中，作为一般的例子，包括层叠电极而成的堆叠(stack)结构、将电极的卷绕体收纳在外包装容器中的卷绕结构。在卷绕结构中，在卷绕硬的电极时，有时出现在最内周的附加应力的折弯部处电极破裂的现象。如果电极完全被切断则无助于充放电，有可能得不到规定的电池容量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是，提供一种能够改善二次电池的容量的电极及电极组、改善了容量的二次电池及电池包、以及具备该电池包的车辆。
[0004]根据实施方式，提供一种具备集电体和与该集电体相接的含活性物质层的电极。含活性物质层含有具有0.1μm以上且3μm以下的平均粒径的含钛氧化物的粒子和碳纳米管。集电体与含活性物质层之间的剥离强度为0.2kN/m以上且0.7kN/m以下。
[0005]根据另一实施方式，提供一种具备正极和负极的电极组。负极含有上述实施方式涉及的电极。该电极组具有将包含正极和负极的层叠体以沿着第1方向位于中心的方式卷绕而成的扁平形状的卷绕型结构。在从卷绕型结构中位于最内周且沿着第1方向的端部起、沿着卷绕方向的最初的折弯部即最内周折弯部处，负极的含活性物质层的一部分相对于集电体处于非粘结状态。
[0006]根据又一实施方式，提供一种具备上述实施方式涉及的电极组和电解质的二次电池。
[0007]根据再一实施方式，提供一种具备上述实施方式涉及的二次电池的电池包。
[0008]根据再一实施方式，提供一种具备上述实施方式涉及的电池包的车辆。
[0009]根据上述构成，能够提供一种可改善二次电池的容量的电极及电极组、改善了容量的二次电池及电池包、以及具备该电池包的车辆。
附图说明
[0010]图1是概略地表示实施方式涉及的电极的一个例子的剖视图。
[0011]图2是概略地表示实施方式涉及的电极组的一个例子的剖视图。
[0012]图3是沿着图2所示的假想面III的概略剖视图。
[0013]图4是图3所示的电极组的A部的放大剖视图。
[0014]图5是概略地表示实施方式涉及的二次电池的一个例子的剖视图。
[0015]图6是图5所示的二次电池的B部的放大剖视图。
[0016]图7是概略地表示实施方式涉及的组电池的一个例子的立体图。
[0017]图8是概略地表示实施方式涉及的电池包的一个例子的分解立体图。
[0018]图9是表示图8所示的电池包的电路的一个例子的方框图。
[0019]图10是概略地表示实施方式涉及的车辆的一个例子的局部透视图。
[0020]图11是概略地表示实施方式涉及的车辆中的有关电系统的控制系统的一个例子的图。
[0021]符号说明
[0022]1－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、3c－折痕、3d－间隙、4－隔膜、5－正极、5a－正极集电体、5b－含正极活性物质层、6－负极端子、7－正极端子、9－空间、11－第1方向、12a－第1曲面部、12b－第2曲面部、13－平坦部、14－端部、15－最内周折弯部、21－母线、22－正极侧引线、22a－另一端、23－负极侧引线、23a－另一端、24－粘结胶带、31－收容容器、32－盖、33－保护片材、34－印制电路布线基板、35－布线、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－驱动电机、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、342－正极侧连接器、343－负极侧连接器、342a－布线、343a－布线、345－热敏电阻、346－保护电路、348a－正极侧布线、348b－负极侧布线、350－通电用的外部端子、352－正侧端子、353－负侧端子、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、416－电流检测部、417－负极输入端子、418－正极输入端子、C－卷绕轴、L1－连接线、L2－连接线、W－驱动轮。
具体实施方式
[0023]在具有通过用树脂成分粘结作为活性物质的几μm左右粒径的微粒而成的合剂层的电极中，有合剂层变硬的倾向。负极的合剂层中惯用的氧化物系活性物质有电子传导性低的倾向，为降低电荷电阻而优选进行微粒化。例如，关于含有含钛氧化物系活性物质的负极，有时采用具有从0.1μm至10μm的一次粒径的活性物质粒子，或采用具有通过一次粒子的增粒而得到的从1μm至30μm的二次粒径的活性物质二次粒子。此外，为了得到良好的电池性能，而优选10μm以下的粒径。如果采用这样范围的粒径的活性物质粒子，则有电极变硬的倾向。
[0024]作为电极结构，广泛采用将含有活性物质的合剂层即含活性物质层担载于金属箔等导电性基体上的结构。作为提高电池性能的手段，已知有控制合剂层相对于集电体等基体的剥离强度。例如，通过使含有因充放电而膨胀收缩的氧化物系活性物质的负极合剂层的剥离强度在1.1kN/m以上且20kN/m以下，形成具有充分的粘结性的电极结构，由此防止合剂层从集电箔剥离，能够期待抑制电阻上升等。但是，在剥离强度较高的电极中，在用于卷绕电极组的情况下，有在卷绕体的内周部电极容易破裂的倾向，有内周部不能有助于电池反应的顾虑。
[0025]以下，适当参照附图对实施方式进行说明。另外，贯通实施方式对共同的构成标注相同的符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于促进实施方式的说明及其理解的示意图，其形状或尺寸、比例等与实际的装置有不同的地方，但它们可以通过参考以下的说明和公知技术来适当地进行设计变更。
[0026][第1实施方式][0027]根据第1实施方式，提供一种具备集电体和含活性物质层的电极。含活性物质层与集电体相接。含活性物质层含有含钛氧化物的粒子和碳纳米管。含钛氧化物的粒子具有0.1μm以上且3μm以下的平均粒径。集电体与含活性物质层之间的剥离强度在0.2kN/m以上且0.7kN/m以下的范围内。
[0028]该电极可以是电池用电极。作为电池用电极的电极例如可以是二次电池用的负极。这里所说的二次电池，例如包括锂离子二次电池及非水电解质电池等。
[0029]集电体例如可以是带状的金属箔或合金箔。
[0030]含活性物质层可形成在集电体的一面或表里两面上。含活性物质层含有含钛氧化物作为活性物质，含有碳纳米管作为导电剂。含活性物质层可进一步含有粘结剂。
[0031]在具有卷绕型结构的电极组所用的电极中，位于卷绕体的内周部的部分能以接近180
°
的角度折弯。特别是，在制作扁平形状的卷绕型结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极，其具备：集电体，和含活性物质层，其与所述集电体相接，且包含具有0.1μm以上且3μm以下的平均粒径的含钛氧化物的粒子和碳纳米管；所述集电体与所述含活性物质层之间的剥离强度为0.2kN/m以上且0.7kN/m以下。2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述含钛氧化物含有选自具有尖晶石结构的钛酸锂、单斜晶型二氧化钛、用Li
2+a
Mα2‑
b
Ti6‑
c
Mβ
d
O
14+σ
表示的正交晶型含钛复合氧化物、用Li
x
Ti1‑
y
M1
y+z
Nb2‑
z
O7‑
δ
表示的单斜晶型铌钛复合氧化物中的1种以上，其中，Mα为选自Sr、Ba、Ca、Mg、Na、Cs、Rb及K中的至少1种，Mβ为选自Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Y、Fe、Co、Cr、Mn、Ni及Al中的至少1种，0≤a≤6、0≤b＜2、0≤c＜6、0≤d＜6、－0.5≤σ≤0.5；M1为选...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下泰伸，保科圭吾，原田康宏，高见则雄，松野真辅，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：