蓄电元件制造技术

技术编号:9894690 阅读:100 留言:0更新日期:2014-04-09 21:00
提供一种能够减少暂时性劣化的蓄电元件。蓄电元件具备:正极,该正极包括正极基材以及形成于正极基材且含有正极活性物质的正极混合剂层;负极,该负极包括负极基材以及形成于负极基材且含有负极活性物质的负极混合剂;以及配置在正极以及负极之间的隔板,隔板的直径5mm的圆内的局部透气度的标准偏差乘以3倍以后的值是20秒/100cc以上、350秒/100cc以下。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供一种能够减少暂时性劣化的蓄电元件。蓄电元件具备:正极,该正极包括正极基材以及形成于正极基材且含有正极活性物质的正极混合剂层;负极,该负极包括负极基材以及形成于负极基材且含有负极活性物质的负极混合剂;以及配置在正极以及负极之间的隔板,隔板的直径5mm的圆内的局部透气度的标准偏差乘以3倍以后的值是20秒/100cc以上、350秒/100cc以下。【专利说明】蓄电元件
本专利技术涉及一种蓄电元件以及车载用蓄电系统。更具体地说,本专利技术涉及一种具备:含有正极活性物质的正极、含有负极活性物质的负极、以及配置在正极以及负极之间的隔板的蓄电元件以及车载用蓄电系统。
技术介绍
近年来,作为汽车、机动二轮车等车辆、携带终端、笔记本型个人电脑等各种机器等的动力源,采用锂离子电池或镍氢电池等电池、双电荷层电容器等电容器这样的可充放电的蓄电元件。这样的蓄电元件例如在专利文献I等中公开。专利文献I公开一种非水电解质二次电池,其使用了即便反复进行充放电循环也难以引起眼孔堵塞的隔板。在专利文献I中,出于提供一种负荷特性以及循环特性优越的非水电解质二次电池的目的,公开了当隔板的压缩率为20%时,相对于膜厚的耐压缩率为100秒/μπι以下的非水电解质二次电池。需要说明的是,在专利文献I中,公开了:其一,隔板的压缩率定义为(隔板的压缩前的膜厚-隔板的压缩后的膜厚)/隔板的压缩前的膜厚X 100,其二,隔板的耐压缩率定义为(隔板的压缩后的透气度-隔板的压缩前的透气度)/(隔板的压缩前的膜厚-隔板的压缩后的膜厚)X 100,其三,透气度是按照由JISP8117所规定的测定方法测定的。在专利文献I所记载的非水电解质二次电池中,由于使用耐压缩性优越的隔板,所以即便由于伴随着充放电循环的进行的正极极板以及负极极板的膨胀而压缩隔板,隔板的透气度也难以增加,难以引起隔板的眼孔堵塞。因此,在专利文献I所记载的非水电解质二次电池中,由于隔板的离子电导性难以下降,所以可以达成上述目的。如此,在专利文献I中公开了以反复进行充放电循环后的优越的循环特性为目的的非水电解质二次电池。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-265666号公报针对于此,本专利技术人在上述专利文献I记载的非水电解质二次电池中发现了如下的新问题:在反复进行充放电循环后不久(例如循环结束后2小时以内)产生暂时性的输出降低(以下,也称为暂时性劣化)。本专利技术人还发现,该问题是反复充放电的蓄电元件特有的问题,在车载用的非水电解质二次电池中显著出现,在混合动力汽车用的锂离子电池中尤其显著出现。S卩,在专利文献I记载的电池中,由于伴随于循环的极板的膨胀收缩的原因,引起劣化。认为所述劣化在SOC(State Of Charge,电池的充电状态)范围大的循环更显著。另一方面,本申请的技术问题即暂时性劣化在本专利技术人的研究结果,在缩窄了 SOC范围的循环中显著,在10C(1C是指I小时中对额定容量进行充电(放电)的比率)以上的大电流循环时变得更显著。另一方面,明确了有如下特性:即如果以低比率进行完全充放电循环,则劣化反而恢复。这是一种与专利文献I中作为问题的通常的循环劣化不同的现象。作为容易引起这种现象的使用环境,比如有搭载于车上的使用环境,尤其混合动力汽车那样在窄的SOC范围反复进行大电流的循环的使用环境。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述观点,要解决的问题是提供一种能够减少暂时性劣化的蓄电元件以及车载用蓄电系统。对于暂时性劣化的抑制方法,本专利技术人进行了积极研究,结果本专利技术人发现,至少隔板的局部透气度与暂时性劣化的抑制方法有关系。在比通常的透气度法(JIS P8117)减小透过孔的直径的夹具(例如5mm)上夹着隔板的状态下,通过格利式透气度试验装置进行一定透过量的透气度测定,由此测定隔板的局部透气度。本专利技术人积极研究的结果发现,在规定部位以规定数实施该局部透气度,在其标准偏差的3倍的值(以下,也称为局部透气度的3 σ值或3 σ值)与电池的暂时性劣化之间存在相关性。因此,本专利技术人为了抑制暂时性劣化而对最佳的隔板的局部透气度3σ值的范围进行进一步研究,结果实现本专利技术。即,本专利技术的蓄电元件,其具备:正极,该正极包括:正极基材;形成于该正极基材、且含有正极活性物质的正极混合剂层;负极,该负极包括:负极基材;形成于该负极基材、且含有负极活性物质的负极混合剂;以及隔板,该隔板配置在该正极以及该负极之间,该隔板的在直径5mm的圆内的局部透气度的标准偏差乘以3倍以后的值(3 σ值)是20秒/IOOcc以上、350秒/IOOcc以下。在此,所谓透气度,是指某一体积的气体透过的时间(单位是秒/cc)。本专利技术人积极研究的结果发现,在隔板的局部透气度的3 σ值是20秒/IOOcc以上、350秒/IOOcc以下的情况下,通过减小充电深度的偏差,能够减少暂时性劣化。因此,根据本专利技术的蓄电元件,可以减少暂时性劣化。在上述蓄电元件中,优选上述隔板具有30秒/IOOcc以上、130秒/IOOcc以下的透气度。由此,能够进一步减少蓄电元件的暂时性劣化,并且能够进一步提高蓄电元件的安全性、微小短路抑制等性能。在上述蓄电元件中,优选上述隔板具有15μπι以上、24μπι以下的厚度。由此,能够进一步减少蓄电元件的暂时性劣化,并且能够进一步提高蓄电元件的安全性、微小短路抑制、输入特性等性能。在上述蓄电元件中,上述负极活性物质优选含有硬碳。由此,能够进一步减少蓄电元件的暂时性劣化。在上述蓄电元件中,优选隔板包括:含有树脂的片状的基材;以及无机粒子的含有率比该基材高的无机层,无机层配置在基材的至少一方的面侧。在上述蓄电元件中,优选上述负极活性物质的D50粒径是2 μ m以上、不到8 μ m。由此,能够进一步减少蓄电元件的暂时性劣化,并且能够进一步提高蓄电元件的安全性等性能。在上述蓄电元件中,优选上述负极活性物质的D90粒径相对于上述负极混合剂的厚度的比是0.1以上、0.5以下。由此,能够进一步减少蓄电元件的暂时性劣化。在上述蓄电元件中,优选上述局部透气度的标准偏差乘以3倍以后的值是50秒/IOOcc以上、350秒/IOOcc以下,上述隔板具有30秒/IOOcc以上、130秒/IOOcc以下的透气度,上述隔板具有15 μ m以上、24 μ m以下的厚度,上述负极活性物质是硬碳,上述负极活性物质含有2 μ m以上、不到8 μ m的D50粒径,上述负极活性物质的D90粒径相对于所述负极混合剂的厚度的比是0.1以上、0.5以下。由此,能够更有效减少由于车载而显著产生的暂时性劣化,并且能够更有效提高蓄电元件的安全性、微小短路抑制、输入特性等性能。本专利技术的车载用蓄电系统具备上述蓄电元件、进行该蓄电元件的充放电的控制的控制部。本专利技术的车载用蓄电系统具备能够减少暂时性劣化的蓄电元件。因此,根据车载用蓄电系统,能够抑制暂时性劣化。专利技术效果如以上说明那样,根据本专利技术,可提供一种能够减少暂时性劣化的蓄电元件以及车载用蓄电系统。【专利附图】【附图说明】图1是概略地表示本实施方式的蓄电元件的一例的非水电解质二次电池的立体图。图2是概略地表示非水电解质二次电池的壳体的内部的立体图。图3是概略地表示非水电解质二次电池的壳体的内部的剖面图,是图2中的本文档来自技高网
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蓄电元件

【技术保护点】
一种蓄电元件,其具备:正极,该正极包括:正极基材;形成于所述正极基材、且含有正极活性物质的正极混合剂层;负极,该负极包括:负极基材;形成于所述负极基材、且含有负极活性物质的负极混合剂;以及隔板,该隔板配置在所述正极以及所述负极之间,所述隔板的在直径5mm的圆内的局部透气度的标准偏差乘以3倍以后的值是20秒/100cc以上、350秒/100cc以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:宫崎明彦森澄男
申请(专利权)人:株式会社杰士汤浅国际
类型:发明
国别省市:日本;JP

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