二次电池、电池包、车辆及固定用电源制造技术

本发明专利技术的实施方式涉及二次电池、电池包、车辆及固定用电源。本发明专利技术提供能量密度高且寿命性能优异的二次电池及电池包、以及具备该电池包的车辆及固定用电源。根据实施方式，提供具备电极和水系电解质的二次电池。电极包含含有树脂基体和导电性填料的树脂集电体。水系电解质包含水。解质包含水。解质包含水。

【技术实现步骤摘要】
二次电池、电池包、车辆及固定用电源


[0001]本专利技术的实施方式涉及二次电池、电池包、车辆及固定用电源。

技术介绍

[0002]锂离子电池等非水电解质电池在广泛的领域被用作电源。非水电解质电池的形态从各种电子设备用等小型的物品到电动汽车用等大型的物品涉及各方面。非水电解质电池由于使用包含碳酸亚乙酯等可燃性物质的非水电解质，因此变得需要安全性对策。
[0003]使用了包含不具有可燃性的水系溶剂的水系电解质来代替非水电解质的水系电解质电池的开发取得进展。

技术实现思路

[0004]根据实施方式，提供具备电极和水系电解质的二次电池。电极包含含有树脂基体和导电性填料的树脂集电体。水系电解质包含水。
[0005]根据其他的实施方式，提供具备上述实施方式的二次电池的电池包。
[0006]根据又一实施方式，提供具备上述实施方式的电池包的车辆。
[0007]根据另外又一实施方式，提供具备上述实施方式的电池包的固定用电源。
[0008]根据上述构成，能够提供能量密度高且寿命性能优异的二次电池及电池包、以及具备该电池包的车辆及固定用电源。
附图说明
[0009]图1是概略地表示实施方式的二次电池所包含的集电体的一个例子的截面图。
[0010]图2是概略地表示实施方式的二次电池所包含的集电体的其他例子的截面图。
[0011]图3是概略地表示实施方式的二次电池所包含的集电体的又一例子的截面图。
[0012]图4是概略地表示实施方式的二次电池的一个例子的截面图。
[0013]图5是沿着图4中所示的二次电池的V
‑
V线的概略截面图。
[0014]图6是概略地表示实施方式的二次电池的其他例子的局部切口立体图。
[0015]图7是将图6中所示的二次电池的E部放大的截面图。
[0016]图8是表示相对于水的接触角的测定的概要的概略截面图。
[0017]图9是概略地表示实施方式的组电池的一个例子的立体图。
[0018]图10是概略地表示实施方式的电池包的一个例子的立体图。
[0019]图11是概略地表示实施方式的电池包的其他例子的分解立体图。
[0020]图12是表示图11中所示的电池包的电路的一个例子的框图。
[0021]图13是概略地表示实施方式的车辆的一个例子的局部透视图。
[0022]图14是表示包含实施方式的固定用电源的系统的一个例子的框图。
[0023]符号说明
[0024]1…
树脂集电体、2
…
电极组、3
…
负极、3a
…
负极集电体、3b
…
负极活性物质含有
层、4
…
隔膜、5
…
正极、5a
…
正极集电体、5b
…
正极活性物质含有层、6
…
负极端子、7
…
正极端子、8
…
负极垫圈、9
…
正极垫圈、11
…
树脂基体、12
…
导电性填料、13
…
抗氧化物质、16
…
负极引线、17
…
正极引线、20
…
外包装构件、21
…
封口板、22
…
控制阀、23
…
注液口、24
…
密封塞、31
…
容纳容器、32
…
盖、33
…
保护片材、34
…
印制布线基板、35
…
布线、36
…
粘接胶带、40
…
车辆本体、100
…
二次电池、110
…
系统、111
…
发电厂、112
…
固定用电源、113
…
用户侧电力系统、115
…
能量管理系统、116
…
电力网、117
…
通信网、118
…
电力转换装置、121
…
用户侧EMS、122
…
电力转换装置、123
…
固定用电源、200
…
组电池、201
…
汇流条、206
…
负极侧引线、207
…
正极侧引线、300
…
电池包、300A
…
电池包、300B
…
电池包、310
…
框体、320
…
开口部、332
…
输出用正极端子、333
…
输出用负极端子、342
…
正极侧连接器、342a
…
布线、343
…
负极侧连接器、343a
…
布线、345
…
热敏电阻、346
…
保护电路、348a
…
正侧布线、348b
…
负侧布线、350
…
通电用的外部端子、352
…
正侧端子、353
…
负侧端子、400
…
车辆。
具体实施方式
[0025]在典型的二次电池中，作为担载包含电极活性物质等电极材料的电极层(活性物质含有层)的基材即集电体，使用了金属箔等金属体。在使用了水系电解质的水系电解质电池中，可能起因于金属制的集电体上的水的电解而产生气体。例如，分别可能在负极处引起氢产生，在正极处引起氧产生。这样的气体产生可能造成电池的充放电效率的降低、寿命降低。
[0026]此外，由于还存在通过与水系电解质的反应而腐蚀的金属，因此变得要留意集电体中使用的金属材料的选择。例如，具有比较轻量这样的优点的铝在水系电解质中的腐蚀令人担忧。作为对腐蚀具有耐性的金属材料，可列举出钛，但高价，而且比重高达4.5g/cm3，从单位重量的能量密度的观点出发不优选。此外，已知通过在负极集电体中使用锌而能够降低氢产生，另一方面，根据充放电条件而锌集电体可能溶解，电极层的维持变得困难。
[0027]以下，对实施方式适当参照附图进行说明。需要说明的是，设定为对实施方式中共同的构成标注同一符号，省略重复的说明。此外，各图是用于促进实施方式的说明和其理解的示意图，其形状和尺寸、比等有与实际的装置不同的地方，但它们可以参考以下的说明和公知的技术适当进行设计变更。
[0028][第1实施方式][0029]根据第1实施方式，提供具备包含树脂集电体的电极和包含水的水系电解质的二次电池。树脂集电体包含树脂基体和导电性填料。就二次电池而言，由于包含树脂集电体作为电极集电体，因此电极被轻量化，并且抑制了电极中的气体产生(例如，氢产生、氧产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其具备：电极和水系电解质，所述电极包含含有树脂基体和导电性填料的树脂集电体，所述水系电解质包含水。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述树脂基体具有0.001wt％～0.5wt％的吸水率。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述导电性填料包含碳材料。4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，所述树脂集电体的表面的相对于水的接触角大于105
°
。5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，在所述树脂集电体的表面中，包含与所述树脂基体所包含的碳的至少一部分键合的氟。6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述树脂集电体中的氟的表面存在比率大于所述树脂集电体中的碳的表面存在比率。7.根据权利要求1～6中任一项所述的二次电池，其中，所述树脂集电体含有抗氧化物质。8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，所述树脂集电体具有包含含有所述抗氧化物质的表层与不含所述抗氧化物质的内层的复层结构。9.根据权利要求7或8所述的二次电池，其中，所述树脂集电体相对于所述树脂基体100质量份含有1质量份以上的所述抗氧化物质。10.根据权利要求7～9中任一项所述的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀田康之，吉间一臣，保科圭吾，久保木贵志，松野真辅，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：