本發(fā)明涉及一種二次電池。

背景技術(shù)：

1、近年，為了應(yīng)對地球溫室效應(yīng)，迫切期望二氧化碳排放量的降低。在汽車業(yè)界，由電動汽車(ev)、混合動力電動汽車(hev)的引入而對二氧化碳排放量降低的期待很高，掌握這些的實(shí)用化的關(guān)鍵的電動機(jī)驅(qū)動用二次電池等非水電解質(zhì)二次電池的開發(fā)正在積極進(jìn)行。

2、作為電動機(jī)驅(qū)動用二次電池，與用于移動電話、筆記本電腦等的民用鋰二次電池相比需要具有極高的輸出特性及高能量。因此，現(xiàn)實(shí)中所有的電池中具有最高理論能量的鋰二次電池受到關(guān)注，目前正在快速開發(fā)。

3、此處，目前通常普及的鋰二次電池在電解質(zhì)中使用可燃性的有機(jī)電解液。這樣的液系鋰二次電池中，對于漏液、短路、過充電等的安全對策比其他的電池更加嚴(yán)格。

4、因此近年來，對于電解質(zhì)使用氧化物系、硫化物系的固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰二次電池的研究開發(fā)正在積極進(jìn)行。固體電解質(zhì)是將在固體中可離子傳導(dǎo)的離子傳導(dǎo)體作為主體而構(gòu)成的材料。因此，在全固態(tài)鋰二次電池中，像以往的液系鋰二次電池那樣由于可燃性的有機(jī)電解液而引起的各種問題原理上不會發(fā)生。此外，通常若使用高電位/大容量的正極材料、大容量的負(fù)極材料，則可實(shí)現(xiàn)電池的輸出密度及能量密度的大幅提高。

5、然而，在通常的全固態(tài)鋰二次電池中，正極具有在正極集電體的表面配置正極活性物質(zhì)層而成的構(gòu)成。并且，正極活性物質(zhì)層在正極活性物質(zhì)的基礎(chǔ)上，還包含用于使正極活性物質(zhì)層中的鋰離子傳導(dǎo)性提高的固體電解質(zhì)、用于使正極活性物質(zhì)及固體電解質(zhì)的顆粒之間粘結(jié)、使這些顆粒粘結(jié)于正極集電體的粘合劑。

6、此處，國際公開第2020/241691號手冊中，公開了一種全固態(tài)電池，其中，正極層(正極活性物質(zhì)層)、負(fù)極層(負(fù)極活性物質(zhì)層)及固體電解質(zhì)層中的至少一種層包含顆粒狀的第1粘合劑與非顆粒狀的第2粘合劑。根據(jù)國際公開第2020/241691號手冊，通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，可提供循環(huán)特性良好的全固態(tài)電池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、然而，根據(jù)本發(fā)明人等的研究，證明了在二次電池的正極活性物質(zhì)層采用國際公開第2020/241691號手冊中記載的技術(shù)時(shí)，存在應(yīng)用了該正極活性物質(zhì)層的二次電池中無法得到充分的快速充電特性的情況。

3、因此，本發(fā)明以提供在二次電池中使快速充電特性提高的方法為目的。

4、用于解決問題的方案

5、本發(fā)明人等為解決上述問題進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在正極活性物質(zhì)層中，將與正極集電體接觸側(cè)的表面部分中包含的固體電解質(zhì)的量控制為特定的值以下，可解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。

6、即，本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種具備發(fā)電元件的二次電池，所述發(fā)電元件包含：在正極集電體的表面配置正極活性物質(zhì)層而成的正極、負(fù)極、以及夾設(shè)于所述正極與所述負(fù)極之間且含有固體電解質(zhì)的固體電解質(zhì)層。在該二次電池中，所述正極活性物質(zhì)層由第1層與第2層層疊而成，所述第1層與所述固體電解質(zhì)層接觸且含有正極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)及粘合劑，所述第2層與所述正極集電體接觸且含有正極活性物質(zhì)及粘合劑。并且，相對于所述第1層中包含的全部固體成分100質(zhì)量％，所述第1層中的固體電解質(zhì)的含量為1質(zhì)量％以上，相對于所述第2層中包含的全部固體成分100質(zhì)量％，所述第2層中的固體電解質(zhì)的含量為0質(zhì)量％或超過0質(zhì)量％且小于1質(zhì)量％。

技術(shù)特征：

1.一種二次電池，其具備發(fā)電元件，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，在所述第1層中，所述粘合劑含有纖維狀粘合劑，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其中，所述纖維狀粘合劑包含選自由聚四氟乙烯、羧甲基纖維素、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇及聚乙烯組成的組中的至少1種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的二次電池，其中，在所述第2層中，所述粘合劑含有非纖維狀粘合劑，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池，其中，所述非纖維狀粘合劑包含選自由苯乙烯/丁二烯橡膠、聚偏氟乙烯、乙基纖維素及丙烯酸系樹脂組成的組中的至少1種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池，其中，所述第1層及所述第2層的至少一者還含有由纖維狀碳形成的導(dǎo)電助劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池，其中，所述第1層及所述第2層這兩者還含有由纖維狀碳形成的導(dǎo)電助劑，所述纖維狀粘合劑包含聚四氟乙烯，所述非纖維狀粘合劑包含聚偏氟乙烯。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池，其中，相對于所述第2層中包含的全部固體成分100質(zhì)量％，所述第2層中的所述正極活性物質(zhì)的含量超過50質(zhì)量％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池，其中，所述第2層的厚度為0.1μm以上且小于5μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池，其中，所述第1層的厚度為50μm以上且120μm以下。

技術(shù)總結(jié)
提供一種二次電池中可提高快速充電特性的手段。一種具備發(fā)電元件的二次電池，所述發(fā)電元件包含：在正極集電體的表面配置正極活性物質(zhì)層而成的正極、負(fù)極、以及夾設(shè)于所述正極與所述負(fù)極之間且含有固體電解質(zhì)的固體電解質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層由第1層與第2層層疊而成，所述第1層與所述固體電解質(zhì)層接觸且含有正極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)及粘合劑，所述第2層與所述正極集電體接觸且含有正極活性物質(zhì)及粘合劑，相對于所述第1層中包含的全部固體成分100質(zhì)量％，所述第1層中的固體電解質(zhì)的含量為1質(zhì)量％以上，相對于所述第2層中包含的全部固體成分100質(zhì)量％，所述第2層中的固體電解質(zhì)的含量為0質(zhì)量％或超過0質(zhì)量％且小于1質(zhì)量％。

技術(shù)研發(fā)人員：高田晴美,柴村龍士
受保護(hù)的技術(shù)使用者：日產(chǎn)自動車株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2