CN114902449A - 二次电池用正极活性物质、二次电池用正极及二次电池 - Google Patents
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Abstract
二次电池具备二次电池用正极、负极、及电解液,该二次电池用正极包含二次电池用正极活性物质。该二次电池用正极活性物质具备:多个第一粒子,具有15μm以上且30μm以下的中位直径D50并且包含含锂化合物;及多个第二粒子,包括具有1μm以上且10μm以下的中位直径D50并且包含含锂化合物的中心部及设于该中心部的表面的覆盖部。该覆盖部从靠近中心部的一侧起依次包括基底层和表面层,基底层包含金属原子上未键合烷基的第一金属醇盐的反应物,表面层包含金属原子上键合有烷基的第二金属醇盐的反应物,并且该第二金属醇盐的反应物键合于第一金属醇盐的反应物。
Description
技术领域
本技术涉及一种二次电池用正极活性物质、二次电池用正极活性物质及二次电池。
背景技术
由于手机等各种电子设备的普及,作为小型、轻量,并且可以获得高能量密度的电源,正在开发二次电池。该二次电池具备正极(二次电池用正极)及负极、以及电解液,该正极包含正极活性物质(二次电池用正极活性物质)。
由于二次电池的构成会影响电池特性,因此针对该二次电池的构成进行了各种研究。
具体而言,为了获得涂覆性优异的正极活性物质,使用了由聚阴离子类化合物及碳构成的大粒径的正极活性物质粒子和由聚阴离子类化合物及碳构成的小粒径的正极活性物质粒子的碳复合物(例如,参见专利文献1。)。为了使覆盖层的厚度均匀,使用了被Si/过渡金属表面组成比为80%以上的覆盖层覆盖的锂-过渡金属复合氧化物粉末(例如,参见专利文献2。)。为了在高温下连续充电时抑制气体的产生,使用了具有经硅烷偶联剂表面处理的层(表面处理层)的正极活性物质(例如,参见专利文献3。)。为了获得优异的传导率,使用了由聚阴离子类化合物及碳构成的粒子被亲油处理剂覆盖而成的正极活性物质(例如,参见专利文献4。)。为了抑制二次电池的膨胀,使用了由包含可以吸留及释放锂离子的正极材料的粒子、可以与该正极材料键合的硅烷偶联剂、及可以与该硅烷偶联剂键合的高分子化合物得到的正极活性物质(例如,参见专利文献5。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-034776号公报
专利文献2:日本特开2012-199101号公报
专利文献3:日本特开2012-169249号公报
专利文献4:日本特开2011-049161号公报
专利文献5:日本特开2013-191539号公报
发明内容
虽然为了改善二次电池的电池特性进行了各种探讨,但该二次电池的循环特性及负载特性仍然不足,因此仍具有改善的空间。
本技术是鉴于该问题点而完成的,因其旨在提供一种可以获得优异的循环特性及优异的负载特性的二次电池用正极活性物质、二次电池用正极及二次电池。
本技术的一种实施方式的二次电池用正极活性物质具备:多个第一粒子,具有15μm以上且30μm以下的中位直径D50,并且包含含锂化合物;及多个第二粒子,包括具有1μm以上且10μm以下的中位直径D50,并且包含含锂化合物的中心部、及设于该中心部的表面的覆盖部。该覆盖部从靠近中心部的一侧起依次基底层和表面层,所述基底层包含金属原子上未键合烷基的第一金属醇盐的反应物;所述表面层包含金属原子上键合有烷基的第二金属醇盐的反应物,并且该第二金属醇盐的反应物键合于第一金属醇盐的反应物。
本技术的一种实施方式的二次电池用正极具备包含二次电池用正极活性物质的正极活性物质层,该二次电池用正极活性物质具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池用正极活性物质的构成相同的构成。
本技术的一种实施方式的二次电池具备二次电池用正极、负极、及电解液,该二次电池用正极具有与上述本技术的一种实施方式的二次电池用正极的构成相同的构成。
根据本技术的一种实施方式的二次电池用正极活性物质、二次电池用正极或二次电池,该二次电池用正极活性物质包含多个第一粒子(中位直径D50=15μm~30μm)及多个第二粒子(中位直径=1μm~10μm),该第二粒子的覆盖部包含基底层(第一金属醇盐的反应物)及表面层(第二金属醇盐的反应物),因此,能够获得优异的循环特性及优异的负载特性。
需要说的是,本技术的效果不一定限定于这里所说明的效果,也可以为后述的本技术相关的一系列效果中的任意一种效果。
附图说明
图1是示意性示出本技术的一种实施方式中的二次电池用正极活性物质的构成的剖视图。
图2是示意性示出图1所示的小粒径粒子的表面附近的构成的图。
图3是示意性示出图1所示的小粒径粒子的表面附近的构成的其它的图。
图4是示出本技术的一种实施方式中的二次电池(二次电池用正极)的构成的立体图。
图5是示出图4所示的电池元件的构成的剖视图。
图6是示出二次电池的应用例(电池包:单电池)的构成的框图。
图7是示出二次电池的应用例(电池包:电池组)的构成的框图。
图8是示出二次电池的应用例(电动车辆)的构成的框图。
具体实施方式
下面,参考附图对本技术的一种实施方式进行详细说明。需要说的是,说明顺序如下所述。
1.二次电池用正极活性物质
1-1.构成
1-2.动作
1-3.制造方法
1-4.作用及效果
2.二次电池(二次电池用正极)
2-1.构成
2-2.动作
2-3.制造方法
2-4.作用及效果
3.变型例
4.二次电池的用途
4-1.电池包(单电池)
4-2.电池包(电池组)
4-3.电动车辆
4-4.其它
<1.二次电池用正极活性物质>
首先,对本技术的一种实施方式的二次电池用正极活性物质进行说明。
这里所说明的二次电池用正极活性物质(下面,简称为“正极活性物质”。)为可以吸留及释放电极反应物质的物质,用于二次电池。使用该正极活性物质的二次电池的详细内容将在后文叙述。
电极反应物质的种类为碱金属及碱土金属等轻金属,但不受特别限定。碱金属为锂、钠及钾等,并且碱土金属为铍、镁及钙等。
下面,将列举电极反应物质为锂的例子。即,下面所说明的正极活性物质是可以吸留及释放锂的物质,在该正极活性物质中,以离子状态吸留及释放锂。
<1-1.构成>
图1示意性示出正极活性物质的截面构成,并且图2及图3分别示意性示出图1所示的小粒径粒子200的表面附近的构成。其中,图2中,使用图表示出覆盖部220的构成,图3中,使用图表以及化学式示出覆盖部220的构成。
该正极活性物质为多个粒子状(多个正极活性物质粒子),如图1所示,该多个正极活性物质粒子具备多个平均粒径(更具体而言为中位直径D50(μm))彼此不同的两种粒子(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)。其中,图1中,仅示出多个大粒径粒子100中的一个大粒径粒子100,并且仅示出多个小粒径粒子200中的一个小粒径粒子200。
该“多个正极活性物质粒子包含平均粒径彼此不同的两种多个粒子”表示,测定该多个正极活性物质粒子的粒度分布(粒子径分布)时,检测到来自上述两种多个粒子的两个峰。
[多个大粒径粒子]
多个大粒径粒子100是具有相对较大的中位直径D50的多个第一粒子,更具体而言,其具有比多个小粒径粒子200的中位直径D50更大的中位直径D50。
如图1所示,与小粒径粒子200不同,大粒径粒子100是不包含相当于后述覆盖部220的构成要件的粒子。具体而言,多个大粒径粒子100的中位直径D50为15μm~30μm。这是因为,在大粒径粒子100与多个小粒径粒子200的中位直径D50的关系中,多个大粒径粒子100的中位直径D50得到优化,因而小粒径粒子200容易填充在该多个大粒径粒子100之间的间隙。
该大粒径粒子100包含含锂化合物中的任意一种或两种以上。含锂化合物是包含锂作为构成元素的化合物的总称,该含锂化合物的种类不受特别限定。在此,含锂化合物是包含锂及过渡金属元素作为构成元素的化合物(锂过渡金属化合物),该过渡金属元素的种类可以为一种,也可以为两种以上。其中,锂过渡金属化合物可以进一步包含锂及过渡金属元素以外的任意的元素中的任意一种或两种以上。锂过渡金属化合物的种类不受特别限定,具体而言,为氧化物、磷酸化合物、硅酸化合物及硼酸化合物等。
其中,含锂化合物(锂过渡金属化合物)优选包含式(1)~式(3)分别所表示的化合物中的任意一种或两种以上。这是因为,可以获得高能量密度。其中,式(1)~式(3)分别所表示的锂的组成根据充放电的状态而不同,a的值是完全放电状态的值。
LiaNi(1-b-c)MnbM1cO(2-d)Xe···(1)
(M1为属于长式元素周期表的第2族~第15族的元素中的至少一种,其中,Ni及Mn除外。X为属于长式元素周期表的第16族及第17族的元素中的至少一种,其中,O除外。a、b、c、d及e满足0≤a≤1.5、0≤b≤1、0≤c≤1、-0.1≤d≤0.2及0≤e≤0.2。)
LiaCo(1-b)M2bO(2-c)···(2)
(M2为V、Cu、Zr、Zn、Mg、Al、Ga、Y及Fe中的至少一种。a、b及c满足0.9≤a≤1.1、0≤b≤0.3及-0.1≤c≤0.1。)
LiaNibCocMndM3(1-b-c-d)O(2-e)···(3)
(M3为V、Cu、Zr、Zn、Mg、Al、Ga、Y及Fe中的至少一种。a、b、c、d及e满足-0.1≤a≤0.1、0.9≤b≤1.1、0<c<1、0<d<1、0<e<0.5及0≤1-b-c-d。)
式(1)所表示的化合物为包含镍作为主要过渡金属元素的锂复合氧化物(镍类锂复合氧化物)。镍类锂复合氧化物的具体例可以为LiNiO2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2及LiNi0.8Co0.15Al0.05O2等,但不受特别限定。
式(2)所表示的化合物为包含钴作为主要过渡金属元素的锂复合氧化物(钴类锂复合氧化物)。钴类锂复合氧化物的具体例为LiCoO2及LiCo0.98Al0.01Mg0.01O2等,但不受特别限定。
式(3)所表示的化合物为包含镍、钴及锰作为主要过渡金属元素的锂复合氧化物(三元类锂复合氧化物)。三元类锂复合氧化物的具体例为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.1O2及Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.13)O2等,但不受特别限定。
[多个小粒径粒子]
多个小粒径粒子200为具有相对较小的中位直径D50的多个第二粒子,更具体而言,其具有小于多个大粒径粒子100的中位直径D50的中位直径D50。
具体而言,多个小粒径粒子200的中位直径D50为1μm~10μm。这是因为,在多个小粒径粒子200的中位直径D50与多个大粒径粒子100的中位直径D50的关系中,多个小粒径粒子200的中位直径D50得到优化,因而小粒径粒子200容易填充于该多个大粒径粒子100之间的间隙。
如图1所示,小粒径粒子200包括中心部210及覆盖部220,因此,其为中心部210的表面被该覆盖部220覆盖的覆盖粒子。
(中心部)
中心部210包含含锂化合物,与该含锂化合物相关的详细内容如上所述。其中,中心部210中所含的含锂化合物的种类和大粒径粒子100中所含的含锂化合物的种类可以彼此相同,也可以彼此不同。
(覆盖部)
覆盖部220设于中心部210的表面,因此,其覆盖该中心部210的表面。其中,覆盖部220可以覆盖中心部210的整个表面,也可以仅覆盖中心部210的表面的一部分。在后者(覆盖一部分)的情况下,可以在彼此分隔的多个部位处由多个覆盖部220覆盖中心部210的表面。
如图2及图3所示,该覆盖部220包括基底层221及表面层222,该基底层221及表面层222从靠近中心部210的一侧起依次配置。即,覆盖部220具有从靠近中心部210的一侧起依次层叠有基底层221及表面层222的两层结构。
这里所说明的覆盖部220包括基底层221及表面层222,因此,如下所述,该覆盖部220为包含第一金属醇盐的反应物及第二金属醇盐的反应物的有机无机杂化膜。
(基底层)
基底层221包含第一金属醇盐的反应物中的任意一种或两种以上。该第一金属醇盐是金属原子上键合有烷氧基的化合物。更具体而言,第一金属醇盐与后述的第二金属醇盐不同,其是金属原子上键合有烷氧基,并且金属原子上未键合烷基的化合物。
覆盖部220包括基底层221(第一金属醇盐的反应物)是为了通过该基底层221确保小粒径粒子200的离子传导性。在该情况下,如下所述,由于第一金属醇盐的反应物具有多个孔隙221K,因此,锂离子容易通过该多个孔隙221K移动(参见式(41))。
金属原子的种类不受特别限定,只要为可以形成金属醇盐的金属原子即可,具体而言,金属原子为硅原子、钛原子、铝原子及锆原子中的任意一种。其中,优选硅原子。这是因为,容易简便且稳定地形成上述具有多个孔隙221K的第一金属醇盐的反应物。
具体而言,第一金属醇盐包含式(4)所表示的化合物中的任意一种或两种以上。其中,在第一金属醇盐包含多个R11的情况下,该多个R11的种类可以彼此相同,也可以彼此不同。当然,也可以是仅多个R11中的一部分为彼此相同的种类。
M11-OR11a···(4)
(M11为金属原子。R11为碳原子数为1以上且10以下的烷基。a为根据M11的价数确定的值。)
与金属原子(M11)相关的详细内容如上所述,即,金属原子为硅原子、钛原子、铝原子及锆原子中的任意一种,其中,优选硅原子。
烷基(R11)是由碳及氢构成的一价基团,可以为直链状,也可以为具有一个或两个以上侧链的支链状。烷基的具体例的碳原子数为1~10,因此,其为甲基、乙基、丙基及丁基等。
其中,如上所述,碳原子数为3以上的烷基可以为直链状,也可以为支链状。具体而言,若列举碳原子数为3的丙基,则该丙基可以为正丙基,也可以为异丙基。另外,若列举碳原子数为4的丁基,该丁基可以为正丁基,也可以为仲丁基,还可以为异丁基,还可以为叔丁基。
a的值是与金属原子的价数的值相同的值。更具体而言,在金属原子为上述硅原子等的情况下,a的值为3或4。
在金属原子为硅原子的情况下,第一金属醇盐的具体例为Si-(OCH3)4、Si-(OC2H5)4、Si-(OC3H7)4及Si-(OC4H9)4等,但不受特别限定。
在金属原子为钛原子的情况下,第一金属醇盐的具体例为Ti-(OCH3)4、Ti-(OC2H5)4、Ti-(OC3H7)4及Ti-(OC4H9)4等,但不受特别限定。
在金属原子为铝原子的情况下,第一金属醇盐的具体例为Al-(OCH3)3、Al-(OC2H5)3、Al-(OC3H7)3及Al-(OC4H9)3等,但不受特别限定。
在金属原子为锆原子的情况下,第一金属醇盐的具体例为Zr-(OCH3)4、Zr-(OC2H5)4、Zr-(OC3H7)4及Zr-(OC4H9)4等,但不受特别限定。
第一金属醇盐的反应物的构成不受特别限定。在此,若以金属原子为硅原子、更具体而言第一金属醇盐为Si-(OC2H5)4的情况为例,则该第一金属醇盐的反应物具有式(41)所表示的构成。
[化学式1]
在式(41)所表示的第一金属醇盐的反应物中,硅原子彼此经由氧原子相互键合,因此,第一金属醇盐的反应物包含多个硅原子-氧原子键。由此,第一金属醇盐的反应物具有主要由硅原子及氧原子形成的网状的结构。
在该第一金属醇盐的反应物中,如式(41)所示,通过硅原子及氧原子交替键合,形成多个环,因此,各环的内侧形成有空间(孔隙221K)。因此,第一金属醇盐的反应物具有多个孔隙221K。
由此,如图2及图3所示,基底层221为以上述网状的结构(硅原子及氧原子)为母体的层,更具体而言,其为覆盖中心部210的表面的被膜状的层。
当然,虽然这里没有示出具体的构成,但在金属原子为钛原子的情况下,第一金属醇盐的反应物同样具有包含多个钛原子-氧原子键的网状的结构,从而具有多个孔隙221K。
在金属原子为铝原子的情况下,第一金属醇盐的反应物同样具有包含多个铝原子-氧原子键的网状的结构,从而具有多个孔隙221K。
在金属原子为锆原子的情况下,第一金属醇盐的反应物同样具有包含多个锆原子-氧原子键的网状的结构,从而具有多个孔隙221K。
覆盖部220中的基底层221(第一金属醇盐的反应物)的含量、即第一金属醇盐的反应物的重量与覆盖部220的重量的比例(重量%)不受特别限定,其中,优选为2重量%~95重量%。这是因为,第一金属醇盐的反应物使得容易形成上述网状的结构。
需要说的是,基底层221优选进一步包含第三金属醇盐的反应物中的任意一种或两种以上。该第三金属醇盐为两个金属原子经由亚烷基相互键合的化合物。更具体而言,第三金属醇盐与上述第一金属醇盐不同,它是在两个金属原子之间插入有亚烷基的化合物。
若基底层221进一步包含第三金属醇盐的反应物,则小粒径粒子200的离子传导性更为提高。在该情况下,如下所述,在具有多个孔隙221K的第三金属醇盐的反应物中,该孔隙221K的孔径增大,因此,锂离子更容易通过该孔隙221K移动(参见式(51))。
具体而言,第三金属醇盐为式(6)所表示的化合物。其中,M13的种类及M14的种类可以彼此相同,也可以彼此不同。这里的说明也适用于R15的种类及R16的种类。另外,在第三金属醇盐包含多个R15的情况下,该多个R15的种类可以彼此相同,也可以彼此不同。当然,也可以是仅多个R15中的一部分为彼此相同的种类。这里的说明也适用于第三金属醇盐包含多个R16时该多个R16的种类。
(R15O)c-M13-R14-M14-(OR16)d···(6)
(M13及M14分别为金属原子。R14为碳原子数为1以上且10以下的亚烷基,并且R15及R16分别为碳原子数为1以上且10以下的烷基。c为根据M13的价数确定的值,并且d为根据M14的价数确定的值。)
与金属原子(M13及M14)及烷基(R15及R16)相关的详细内容分别如上所述。c的值为相当于金属原子(M13)的价数-1的值,更具体而言,在金属原子为上述硅原子等的情况下,c的值为2或3。d的值为相当于金属原子(M14)的价数-1的值,更具体而言,在金属原子为上述硅原子等的情况下,d的值为2或3。
亚烷基(R14)为由碳及氢构成的二价基团,可以为直链状,也可以为具有一个或两个以上侧链的支链状。亚烷基的具体例的碳原子数为1~10,因此,其为亚乙基、亚丁基及亚己基等。
在金属原子为硅原子的情况下,第三金属醇盐的具体例为(H3CO)3-Si-C2H4-Si-(OCH3)3、(H3CO)3-Si-C4H8-Si-(OCH3)3及(H3CO)3-Si-C6H12-Si-(OCH3)3等,但不受特别限定。
在金属原子为钛原子的情况下,第三金属醇盐的具体例为(H3CO)3-Ti-C2H4-Ti-(OCH3)3、(H3CO)3-Ti-C4H8-Ti-(OCH3)3及(H3CO)3-Ti-C6H12-Ti-(OCH3)3等,但不受特别限定。
在金属原子为铝原子的情况下,第三金属醇盐的具体例为(H3CO)2-Al-C2H4-Al-(OCH3)2、(H3CO)2-Al-C4H8-Al-(OCH3)2及(H3CO)2-Al-C6H12-Al-(OCH3)2等,但不受特别限定。
在金属原子为锆原子的情况下,第三金属醇盐的具体例为(H3CO)3-Zr-C2H4-Zr-(OCH3)3、(H3CO)3-Zr-C4H8-Zr-(OCH3)3及(H3CO)3-Zr-C6H12-Zr-(OCH3)3等,但不受特别限定。
第三金属醇盐的反应物的构成不受特别限定。在此,如以金属原子为硅原子、更具体而言第三金属醇盐为(H3CO)3-Si-C2H4-Si-(OCH3)3的情况为例,则该第三金属醇盐的反应物具有式(51)所表示的构成。
[化学式2]
在式(51)所表示的第三金属醇盐的反应物中,除一部分硅原子彼此经由亚烷基相互键合之外,其具有与式(41)所表示的第一金属醇盐的反应物的构成相同的构成。即,在第三金属醇盐的反应物中,由于硅原子彼此经由氧原子相互键合,因此,该第三金属醇盐的反应物包含多个硅原子-氧原子键。另外,在第三金属醇盐的反应物中,由于硅原子彼此经由亚烷基(碳原子)相互键合,因此,该第三金属醇盐的反应物包含多个硅原子-碳原子键。由此,第三金属醇盐的反应物具有网状的结构,从而具有多个孔隙221K。
在该第三金属醇盐的反应物中,与第一金属醇盐的反应物相比,孔隙221K的孔径仅增加了两个硅原子之间插入间隔物221S(亚烷基)的量。由此,在第三金属醇盐的反应物中,锂离子更容易通过孔隙221K移动。
当然,虽然这里没有示出具体的构成,但在金属原子为钛原子的情况下,第三金属醇盐的反应物也同样具有包含多个钛原子-氧原子键及多个钛原子-碳原子键的网状的结构,因此,具有多个孔隙221K,并且该孔隙221K的孔径利用间隔物221S而增加。
在金属原子为铝原子的情况下,第三金属醇盐的反应物同样具有包含多个铝原子-氧原子键及多个铝原子-碳原子键的网状的结构,因此,具有多个孔隙221K,并且该孔隙221K的孔径利用间隔物221S而增加。
在金属原子为锆原子的情况下,第三金属醇盐的反应物同样具有包含多个锆原子-氧原子键及多个锆原子-碳原子键的网状的结构,因此,具有多个孔隙221K,并且该孔隙221K的孔径利用间隔物221S而增加。
覆盖部220中的基底层221(第三金属醇盐的反应物)的含量、即第三金属醇盐的反应物的重量与覆盖部220的重量的比例(重量%)不受特别限定,其中,优选为2重量%~90重量%。这是因为,通过第三金属醇盐的反应物容易形成具有足够孔径的多个孔隙221K。
(表面层)
表面层222包含第二金属醇盐的反应物中的任意一种或两种以上。该第二金属醇盐为金属原子上键合有烷氧基的化合物。更具体而言,第二金属醇盐与上述第一金属醇盐不同,为金属原子键合有烷氧基并且也键合有烷基的化合物。由于第二金属醇盐的反应物键合于第一金属醇盐的反应物,因此,表面层222连结于基底层221。
覆盖部220包括表面层222(第二金属醇盐的反应物)是为了通过该表面层222来确保小粒径粒子200的填充性。在该情况下,如下所述,由于第二金属醇盐的反应物具有多个烃链222N,因此,表面层222的表面自由能降低。由此,小粒径粒子200的表面的润滑性提高,因此,小粒径粒子200容易填充于多个大粒径粒子100之间的间隙(参见图2)。
具体而言,第二金属醇盐为式(5)所表示的化合物。其中,在第二金属醇盐包含多个R13的情况下,该多个R13的种类可以彼此相同,也可以彼此不同。当然,也可以仅多个R13中的一部分为彼此相同的种类。
R12-M12-OR13b···(5)
(M12为金属原子。R12为碳原子数为8以上且30以下的烷基,并且R13为碳原子数为1以上且10以下的烷基。b为根据M12的价数确定的值。)
与金属原子(M12)及烷基(R12及R13)相关的详细内容分别如上所述。由于烷基(R12)的具体例的碳原子数为8~30,因此,其为辛基、癸基、十六烷基、二十烷基及三十烷基等。b的值为相当于金属原子的价数-1的值,更具体而言,在金属原子为上述硅原子等的情况下,b的值为2或3。
在此,如以M12为硅原子的情况为例,则第二金属醇盐的具体例为H17C8-Si-(OCH3)3、H21C10-Si-(OCH3)3、H33C16-Si-(OCH3)3、H41C20-Si-(OCH3)3及H61C30Si-(OCH3)3等,但不受特别限定。
第二金属醇盐的反应物的构成不受特别限定。在此,若以第二金属醇盐为H33C16Si-(OC3H7)3的情况为例,则该第二金属醇盐的反应物具有图2及图3所示的构成。
如图2及图3所示,第二金属醇盐的反应物的一端部键合于基底层221所含的第一金属醇盐的反应物(网状的结构),并且第二金属醇盐的反应物的另一端部(作为多个烃链222N的-C16H33)向着远离基底层221的方向呈放射状延伸。多个烃链222N由间隔物相互分隔地排列。需要说的是,图3中的Y表示第二金属醇盐的反应物的一部分。
由此,如图2及图3所示,表面层222为以上述多个烃链222N为母体的层,更具体而言,其为从中心部210呈放射状延伸的须状的层。
覆盖部220中的表面层222(第二金属醇盐的反应物)的含量、即第二金属醇盐的反应物的重量相对于覆盖部220的重量的比例(重量%)不受特别限定,其中,优选为5重量%~90重量%。这是因为,在第二金属醇盐的反应物中,上述多个烃链222N容易稳定排列。
[混合比]
多个大粒径粒子100和多个小粒径粒子200的混合比不受特别限定。其中,优选多个小粒径粒子200的重量与多个大粒径粒子100的重量和多个小粒径粒子200的重量的总和的比例(重量%)为1重量%~30重量%。多个小粒径粒子200容易填充于多个大粒径粒子100之间的间隙。
上述比例由比例(重量%)=[多个小粒径粒子200的重量/(多个大粒径粒子100的重量+多个小粒径粒子200的重量)]×100算出。
<1-2.动作>
在该正极活性物质(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)中,电极反应时吸留及释放锂。在该情况下,在离子状态下吸留及释放锂。
<1-3.制造方法>
在制造正极活性物质的情况下,首先,准备多个大粒径粒子100(粉末状的含锂化合物)和多个中心部210(粉末状的含锂化合物)。
接下来,使用浸渍法在中心部210的表面形成覆盖部220,从而制造多个小粒径粒子200。
具体而言,首先,向碱性溶剂中投入多个中心部210、第一金属醇盐、及第二金属醇盐之后,搅拌该溶剂。该碱性溶剂为乙醇和氨水的混合物等中的任意一种或两种以上。由此,在碱性溶剂中,多个中心部210分散,并且第一金属醇盐及第二金属醇盐分别溶解,从而制备预备溶液。在该预备溶液中,多个中心部210分散在分别溶解有第一金属醇盐及第二金属醇盐的溶液中,从而使该溶液附着在中心部210的表面。
在该情况下,可以进一步向碱性溶剂中投入第三金属醇盐。由此,制备在碱性溶剂中进一步溶解有第三金属醇盐的预备溶液。
接下来,从预备溶液中滤取多个中心部210后,使用用于清洗的溶剂对多个中心部210进行清洗。该用于清洗的溶剂为丙酮等有机溶剂中的任意一种或两种以上。
最后,加热多个中心部210,以将该多个中心部210干燥。由此,第一金属醇盐及第二金属醇盐分别在中心部210的表面进行反应,因此,由该第一金属醇盐的反应物形成基底层221,同时由该第二金属醇盐的反应物形成表面层222。在该情况下,由于第一金属醇盐的反应物和第二金属醇盐的反应物相互键合,因此,表面层222连结于基底层221。由此,包括基底层221及表面层222的覆盖部220形成于中心部210的表面,从而得到多个小粒径粒子200。
需要说的是,在使用向碱性溶剂中进一步溶解第三金属醇盐而成的预备溶液的情况下,第三金属醇盐的反应物与第一金属醇盐的反应物共同形成基底层221。
通过上述流程获得多个小粒径粒子200之后,将多个大粒径粒子100和多个小粒径粒子200相互混合。由此,制造包含多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200的正极活性物质。
需要说的是,虽然此处使用了浸渍法来制造多个小粒径粒子200,但也可以使用浸渍法以外的其它方法中的任意一种或两种以上来制造该多个小粒径粒子200。该其它方法为涂布法及喷涂法等。在使用涂布法的情况下,在中心部210的表面涂布预备溶液。在使用喷涂法的情况下,在中心部210的表面喷涂预备溶液。
<1-4.作用及效果>
根据该正极活性物质,包含多个大粒径粒子100(中位直径D50=15μm~30μm)及多个小粒径粒子200(中位直径D50=1μm~10μm),该小粒径粒子200(中心部210及覆盖部220)的覆盖部220包括基底层221(第一金属醇盐的反应物)及表面层222(第二金属醇盐的反应物)。
在该情况下,如上所述,在包含第一金属醇盐的反应物的基底层221中,确保了小粒径粒子200的离子传导性,并且在包含第二金属醇盐的反应物的表面层222中,确保了小粒径粒子200的填充性。
详细而言,由于表面层222包含第二金属醇盐的反应物(多个烃链222N),因此,该表面层222的表面自由能降低,从而小粒径粒子200的表面的润滑性提高。由此,小粒径粒子200容易进入设于多个大粒径粒子100之间的间隙的内部,因此,小粒径粒子200容易填充于该间隙。由此,正极活性物质(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)的填充性提高,从而得到高能量密度。
然而,若正极活性物质的填充性提高,则锂离子不易通过覆盖部220、特别是介于中心部210和表面层222之间的基底层221进行移动,因此,该锂离子的离子传导性降低。由此,在正极活性物质中,离子传导性降低导致电阻升高。
在该情况下,若基底层221包含第一金属醇盐的反应物(多个孔隙221K),则锂离子容易通过该多个孔隙221K移动,因此,该锂离子的离子传导性提高。由此,在正极活性物质中,缘于离子传导性提高而电阻降低。
由此,若小粒径粒子200的覆盖部220包括基底层221(第一金属醇盐的反应物)及表面层222(第二金属醇盐的反应物),则在小粒径粒子200中确保离子传导性的同时,填充性提高,因此,容易获得高能量密度,同时容易吸留及释放锂离子。由此,在小粒径粒子200中兼顾填充性的提高和离子传导性的提高,因此,在使用正极活性物质的二次电池中,能够获得优异的循环特性及优异的负载特性。
特别是,如果金属原子为硅原子等,则容易简便且稳定地形成具有多个孔隙221K的第一金属醇盐的反应物(网状的结构),因此,能够获得更高的效果。在该情况下,如果金属原子为硅原子,则更容易简便且稳定地形成网状的结构,因此,能够获得更为高的效果。
另外,如果第一金属醇盐包含式(4)所表示的化合物,则容易简便且稳定地形成该第一金属醇盐的反应物,因此,能够获得更高的效果。并且,如果第二金属醇盐包含式(5)所表示的化合物,则容易简便且稳定地形成该第二金属醇盐的反应物,因此,能够获得更高的效果。
另外,如果含锂化合物包含式(1)~式(3)各自所示的化合物中的任意一种或两种以上,则获得较高的能量密度,因此,能够获得更高的效果。
另外,如果基底层221进一步包含第三金属醇盐的反应物,则多个小粒径粒子200的离子传导性更为提高,因此,能够获得更高的效果。在该情况下,如果第三金属醇盐包含式(6)所表示的化合物,则容易简便且稳定地形成该第三金属醇盐的反应物,因此,能够获得更为高的效果。
<2.二次电池(二次电池用正极)>
接着,对使用上述正极活性物质的本技术的一种实施方式的二次电池进行说明。
需要说的是,本技术的一种实施方式的二次电池用正极(下面简称为“正极”。)为这里所说明的二次电池的一部份(一个构成要件),因此,下面将统一对该正极进行说明。
下面,将列举如上所述那样电极反应物质为锂的情况为例。利用锂的吸留及释放来获得电池容量的二次电池即是所谓的锂离子二次电池。
<2-1.构成>
图4示出了二次电池的立体构成,同时,图5示出了图4所示的电池元件10的截面构成。其中,图4中示出了电池元件10和外装膜20相互分离的状态,同时,图5中示出了电池元件10的一部分的截面。下面,将随时参考已经说明的图1~图3。
如图4所示,该二次电池具备电池元件10、外装膜20、正极导线14、及负极导线15。电池元件10收纳于外装膜20的内部,并且正极导线14及负极导线15分别从外装膜20的内部向外部沿彼此相同的方向引出。
在此所说明的二次电池是使用具有挠性(或柔软性)的外装部件(外装膜20)来作为用于收纳电池元件10的外装部件的压合膜型二次电池。
[外装膜]
如图4所示,外装膜20为一片膜状的部件,可以沿箭头R(点划线)的方向折叠。如上所述,该外装膜20收纳有电池元件10,因此,收纳有正极11、负极12及电解液。需要说的是,外装膜20上设有用于收容电池元件10的凹陷部20U(所谓的深拉部)。
具体而言,外装膜20为融合层、金属层及表面保护层从内侧起依次层叠而成的三层压合膜,在该外装膜20折叠后的状态下,彼此相对的融合层的外周缘部彼此相互融合。融合层包含聚丙烯等高分子化合物。金属层包含铝等金属材料。表面保护层包含尼龙等高分子化合物。
其中,外装膜20的构成(层数)不受特别限定,可以为一层或两层,也可以为四层以上。
外装膜20和正极导线14之间插入有密合膜21,并且外装膜20和负极导线15之间插入有密合膜22。密合膜21、22分别为用于防止外部气体意外进入外装膜20的内部的部件,包括对于正极导线14及负极导线15分别具有密合性的聚烯烃等高分子化合物中的任意一种或两种以上。该聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯及改性聚丙烯等。其中,可以省略密合膜21、22中的一者或两者。
[电池元件]
如图4及图5所示,电池元件10具备正极11、负极12、隔膜13、及作为液体的电解质的电解液(无图示),该电解液分别含浸于正极11、负极12及隔膜13。
在此,电池元件10为正极11及负极12夹着隔膜13卷绕而成的结构体,即所谓的卷绕电极体。更具体而言,在作为卷绕电极体的电池元件10中,正极11及负极12夹着隔膜13相互层叠,并且该正极11、负极12及隔膜13以卷绕轴(沿Y轴方向延伸的虚拟轴)为中心卷绕。即,正极11及负极12夹着隔膜13相互相对,同时与该隔膜13一同卷绕。
与卷绕轴交叉的电池元件10的截面(沿XZ面的截面)的形状为由长轴及短轴所限定的扁平形状,更具体而言,其为扁平的大致椭圆形。该长轴为沿X轴方向延伸,并且具有相对较大的长度的轴(横轴),并且短轴为沿与X轴方向交叉的Y轴方向延伸,并且具有相对较小的长度的轴(纵轴)。
(正极)
如图5所示,正极11具备正极活性物质层11B。更具体而言,正极11包括正极集流体11A、和设于该正极集流体11A的双面的两个正极活性物质层11B。其中,正极活性物质层11B也可以仅设于正极集流体11A的单面。
正极集流体11A包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上,该金属材料为铝、镍及不锈钢等。正极活性物质层11B包含可以吸留及释放锂的正极活性物质中的任意一种或两种以上。其中,正极活性物质层11B可以进一步包含正极粘合剂及正极导电剂等。
与正极活性物质相关的详细内容如上所述。即,正极活性物质包含多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200,该多个小粒径粒子200分别包括中心部210及覆盖部220。
正极粘合剂包含合成橡胶及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶为苯乙烯丁二烯类橡胶、氟类橡胶及乙烯丙烯二烯等。高分子化合物为聚偏氟乙烯、聚酰亚胺及羧甲基纤维素等。
正极导电剂包含碳材料等导电性材料中的任意一种或两种以上,该碳材料为石墨、碳黑、乙炔黑及科琴黑等。其中,导电性材料可以为金属材料及高分子化合物等。
(负极)
如图5所示,负极12包含负极集流体12A、和设于该负极集流体12A的双面的两个负极活性物质层12B。其中,负极活性物质层12B也可以仅设于负极集流体12A的单面。
负极集流体12A包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上,该金属材料为铜、铝、镍及不锈钢等。负极活性物质层12B包含可以吸留及释放锂的负极活性物质中的任意一种或两种以上。其中,负极活性物质层12B可以进一步包含负极粘合剂及负极导电剂等。与负极粘合剂相关的详细内容和与正极粘合剂相关的详细内容相同,并且与负极导电剂相关的详细内容和与正极导电剂相关的详细内容相同。
负极活性物质的种类不受特别限定,具体为碳材料及金属类材料等。碳材料为易石墨化性碳、难石墨化性碳及石墨等,该石墨为天然石墨及人造石墨等。金属类材料为包括可以与锂形成合金的金属元素及半金属元素中的任意一种或两种以上的材料,该金属元素及半金属元素为硅及锡等。其中,金属类材料可以为单质,也可以为合金,还可以为化合物,还可以为其中两种以上的混合物,还可以为包含其中两种以上的相的材料。
金属类材料的具体例为SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0<v≤2)、LiSiO、SnOw(0<w≤2)、SnSiO3、LiSnO及Mg2Sn等。其中,SiOv的v满足0.2<v<1.4。
负极活性物质层12B的形成方法不受特别限定,具体而言,其为涂布法、气相法、液相法、热喷涂法及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上。
(隔膜)
如图5所示,隔膜13插入正极11和负极12之间,其为防止因该正极11和负极12的接触导致短路,并且使锂离子通过的绝缘性多孔膜。该多孔膜包括聚四氟乙烯、聚丙烯及聚乙烯等高分子化合物中的任意一种或两种以上。
(电解液)
电解液包含溶剂及电解质盐。
溶剂包括非水溶剂(有机溶剂)中的任意一种或两种以上,包含该非水溶剂的电解液即是所谓的非水电解液。该非水溶剂为酯类及醚类等,更具体而言,其为碳酸酯类化合物、羧酸酯类化合物及内酯类化合物等。
碳酸酯类化合物为环状碳酸酯及链状碳酸酯等。环状碳酸酯为碳酸亚乙酯及碳酸亚丙酯等,并且链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯等。羧酸酯类化合物为乙酸乙酯、丙酸乙酯及乙酸三甲基乙酯等。内酯类化合物为γ-丁内酯及γ-戊内酯等。除上述内酯类化合物之外,醚类还可以为1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1,3-二氧戊环及1,4-二噁烷等。
另外,非水溶剂为不饱和环状碳酸酯、卤化碳酸酯、磺酸酯、磷酸酯、酸酐、腈化合物及异氰酸酯化合物等。这是因为,可以提高电解液的化学稳定性。
具体而言,不饱和环状碳酸酯为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯及碳酸亚甲基亚乙酯等。卤化碳酸酯为单氟碳酸亚乙酯及二氟碳酸亚乙酯等。磺酸酯为1,3-丙烷磺酸内酯及1,3-丙烯磺酸内酯等。磷酸酯为磷酸三甲酯等。
酸酐可以为环状羧酸酐、环状二磺酸酐及环状羧酸磺酸酐等。环状羧酸酐为琥珀酸酐、戊二酸酐及马来酸酐等。环状二磺酸酐为乙烷二磺酸酐及丙烷二磺酸酐等。环状羧酸磺酸酐为磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐及磺基丁酸酐等。
腈化合物为乙腈、丙烯腈、丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、癸二腈及邻苯二甲腈等。异氰酸酯化合物为六亚甲基二异氰酸酯等。
电解质盐包括锂盐等轻金属盐中的任意一种或两种以上。该锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、双(氟磺酰基)亚胺锂(LiN(FSO2)2)、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、三(三氟甲磺酰基)甲基锂(LiC(CF3SO2)3)及双(草酸)硼酸锂(LiB(C2O4)2)等。
电解质盐的含量不受特别限定,具体而言,相对于溶剂为0.3mol/kg~3.0mol/kg。这是因为,可以获得较高的离子传导性。
[正极导线及负极导线]
正极导线14为连接于正极11的正极端子,其包括铝等导电性材料中的任意一种或两种以上。负极导线15为连接于负极12的负极端子,其包括铜、镍及不锈钢等导电性材料中的任意一种或两种以上。正极导线14及负极导线15的形状分别为薄片状及网状等。
需要说的是,正极导线14的数量不受特别限定,可以为一根,也可以为两根以上。在该情况下,特别是如果正极导线14的数量为两根以上,则二次电池的电阻降低。这里的说明也适用于负极导线15的数量。
<2-2.动作>
二次电池的充电时,从正极11释放锂,并且负极12经由电解液吸留该锂。另外,二次电池的放电时,从负极12释放锂,并且正极11经由电解液吸留该锂。该充放电时,以离子状态吸留及释放锂。
<2-3.制造方法>
在制造二次电池的情况下,通过下述的流程制作正极11及负极12之后,使用该正极11及负极12制作二次电池。下面,将随时参考已经说明的图1~图5。
[正极的制作]
首先,将正极活性物质(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)和正极粘合剂及正极导电剂等混合,由此制得正极合剂。接下来,向有机溶剂等溶剂中投入正极合剂,由此制备膏状的正极合剂浆料。最后,在正极集流体11A的双面涂布正极合剂浆料,由此形成正极活性物质层11B。然后,可以使用辊压机压缩成型正极活性物质层11B。在该情况下,加热正极活性物质层11B,反复多次压缩成型。
[负极的制作]
通过与上述正极11的制作流程相同的流程,在负极集流体12A的双面形成负极活性物质层12B。具体而言,将负极活性物质和负极粘合剂及负极导电剂等混合,由此制得负极合剂,然后,向有机溶剂等中投入负极合剂,由此制备膏状的负极合剂浆料。接下来,在负极集流体12A的双面涂布负极合剂浆料,由此形成负极活性物质层12B。然后,压缩成型负极活性物质层12B。
[二次电池的组装]
首先,使用焊接法等在正极11上连接正极导线14,并且使用焊接法等在负极12上连接负极导线15。在该情况下,可以预先露出正极集流体11A的一部分,并在该正极集流体11A的一部分上连接正极导线14,并且预先露出负极集流体12A的一部分,并在该负极集流体12A的一部分上连接负极导线15。接下来,夹着隔膜13将正极11及负极12相互层叠,然后,将该正极11、负极12及隔膜13卷绕,由此制作卷绕体。除电解液分别含浸于正极11、负极12及隔膜13之外,该卷绕体具有与电池元件10的构成相同的构成。
接下来,将卷绕体收容在凹陷部20U的内部,然后,沿着箭头R的方向折叠外装膜20。接下来,使用热融合法等将外装膜20(融合层)中的两边的外周缘部彼此相互粘接,由此将卷绕体收纳在袋状的外装膜20的内部。
最后,将溶剂中添加电解质盐而成的电解液注入袋状的外装膜20的内部,然后,使用热融合法等将外装膜20(融合层)中的剩余一边的外周缘部彼此相互粘接。在该情况下,在外装膜20和正极导线14之间插入密合膜21,并且在外装膜20和负极导线15之间插入密合膜22。由此,电解液含浸于卷绕体,从而制作电池元件10。由此,电池元件10封入袋状的外装膜20的内部,从而组装成二次电池。
[二次电池的稳定化]
使组装后的二次电池充放电。环境温度、充放电次数(循环数)及充放电条件等各种条件可以任意设置。由此,在负极12等的表面上形成被膜,从而使二次电池的状态电化学稳定。由此,完成使用外装膜20的二次电池、即压合膜型二次电池。
<2-4.作用及效果>
根据该二次电池,正极11的正极活性物质层11B包含正极活性物质,该正极活性物质具有上述构成(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)。由此,由于上述理由,在正极活性物质中兼顾填充性的提高和离子传导性的提高,从而能够获得优异的循环特性及优异的负载特性。
另外,正极11具备包含正极活性物质的极活性物质层11B,该正极活性物质具有上述构成(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200),因此,在具备该正极11的二次电池中,能够获得优异的循环特性及优异的负载特性。
与二次电池及正极11分别相关的其它作用及效果与和上述正极活性物质相关的作用及效果相同。
<3.变型例>
接着,对上述二次电池的变型例进行说明。如上所述,二次电池的构成可以适当变更。其中,下面所说明的一系列变型例中的任意两种以上可以相互组合。
[变型例1]
使用作为多孔膜的隔膜13。然而,虽然在这里没有具体图示,但也可以使用包括高分子化合物层的层叠型隔膜来代替作为多孔膜的隔膜13。
具体而言,层叠型隔膜包括上述多孔膜、和设于该多孔膜的单面或双面的高分子化合物层。这是因为,隔膜对于正极11及负极12的密合性分别提高,从而不易产生电池元件10的位置偏移。由此,即使产生了电解液的分解反应等,二次电池也不易膨胀。高分子化合物层包含聚偏氟乙烯等高分子化合物。这是因为,在物理强度优异的同时,电化学稳定。
需要说的是,多孔膜及高分子化合物层中的一者或两者可以包含多个无机粒子及多个树脂粒子等多个粒子中的任意一种或两种以上。这是因为,二次电池的发热时,多个粒子放热,因此,提高该二次电池的耐热性及安全性。无机粒子的种类为氧化铝(Alumina)、氮化铝、勃姆石、氧化硅(Silica)、氧化钛(Titania)、氧化镁(Magnesia)及氧化锆(Zirconia)等粒子,但不受特别限定。
在制作层叠型的隔膜的情况下,制备包含高分子化合物及有机溶剂等的前驱溶液之后,在基材层的单面或双面上涂布前驱溶液。
即使在使用该层叠型隔膜的情况下,锂离子也可以在正极11和负极12之间移动,因此,能够获得相同的效果。
[变型例2]
使用作为液体的电解质的电解液。然而,虽然这里没有具体图示,但也可以使用作为凝胶状的电解质的电解质层来代替电解液。
在使用电解质层的电池元件10中,正极11及负极12夹着隔膜13及电解质层相互层叠之后,卷绕该正极11、负极12、隔膜13及电解质层。该电解质层插入正极11和隔膜13之间,同时插入负极12和隔膜13之间。
具体而言,电解质层包含电解液以及高分子化合物,该电解质层中,电解液由高分子化合物保持。电解液的构成如上所述。高分子化合物包含聚偏氟乙烯等。在形成电解质层的情况下,制备包含电解液、高分子化合物及有机溶剂等的前驱溶液之后,在正极11及负极12的单面或双面上分别涂布前驱溶液。
即使在使用该电解质层的情况下,锂离子也可以经由电解质层在正极11和负极12之间移动,因此,可以获得相同的效果。
<4.二次电池的用途>
接着,对上述二次电池的用途(应用例)进行说明。
二次电池的用途只要为主要利用二次电池作为驱动电源或蓄电电力储藏源等的机械、设备、器具、装置及系统(多个设备等的集合体)等,则不受特别限定。用作电源的二次电池可以为主电源,也可以为辅助电源。主电源是指无论有无其它电源均优先使用的电源。辅助电源可以为代替主电源使用的电源,也可以为根据需要从主电源切换至的电源。在将二次电池用作辅助电源的情况下,主电源的种类不限定于二次电池。
二次电池的用途的具体例如下所述。摄像机、数码静态照相机、手机、笔记本电脑、无绳电话机、立体声耳机、便携式收音机、便携式电视及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备。);电动剃须刀等便携式生活用具;备用电源及存储卡等存储装置;电钻及电锯等电动工具;作为可拆卸电源搭载于笔记本电脑等的电池包;起搏器及助听器等医用电子设备;电动汽车(包括混合动力汽车。)等电动车辆;预先储存电力以备不时之需的家用电力系统等电力储藏系统。需要说的是,二次电池的电池结构可以为上述压合膜型及圆柱型,也可以为此外的其它电池结构。另外,作为电池包及电池模组等,也可以使用多个二次电池。
其中,电池包及电池模组有效用于电动车辆、电力储藏系统及电动工具等较大设备等。如下所述,电池包可以使用单电池,也可以使用电池组。电动车辆是将二次电池作为驱动电源进行动作(行驶)的车辆,如上所述,还可以为兼具二次电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车等)。电力储藏系统是指使用二次电池作为电力储藏源的系统。在家用电力储藏系统中,电力被储存于作为电力储藏源的二次电池,可以利用该电力而使用家电产品等。
在此,对二次电池的若干应用例进行具体说明。下面所说明的应用例的构成仅为一例,因此可以适当变更。下面的应用例中所使用的二次电池的种类不受特别限定,因此,可以为压合膜型,也可以为圆柱型。
<4-1.电池包(单电池)>
图6示出电池包的框构成。这里所说明的电池包为使用一个二次电池的简易型电池包(所谓的软包),搭载于以智能手机为代表的电子设备等。
如图6所示,该电池包具备电源31和电路基板32。该电路基板32连接于电源31,并且包括正极端子33、负极端子34及温度检测端子35。该温度检测端子35即所谓的T端子。
电源31包括一个二次电池。在该二次电池中,正极导线连接于正极端子33,并且负极导线连接于负极端子34。该电源31可以经由正极端子33及负极端子34与外部连接,从而可以经由该正极端子33及负极端子34进行充放电。电路基板32包括控制部36、开关37、热感电阻元件(PTC(Positive Temperature Coefficient)元件)38、及温度检测部39。其中,可以省略PTC元件38。
控制部36包括中央处理器(CPU:CentralProcessing Unit)及存储器等,用于控制整个电池包的动作。该控制部36根据需要检测及控制电源31的使用状态。
需要说的是,控制部36通过在电源31(二次电池)的电池电压达到过充电检测电压或过放电检测电压时断开开关37来防止充电电流流向电源31的电流路径。另外,在充电时或放电时流经大电流时,控制部36通过断开开关37来阻断充电电流。过充电检测电压及过放电检测电压不受特别限定。举例而言,过充电检测电压为4.2V±0.05V,同时,过放电检测电压为2.4V±0.1V。
开关37包括充电控制开关、放电控制开关、充电二极管及放电二极管等,根据控制部36的指示来切换电源31和外部设备的连接与否。该开关37包括使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等,基于开关37的导通(ON)电阻检测充放电电流。
温度检测部39包括热敏电阻等温度检测元件,使用温度检测端子35测定电源31的温度,并将该温度的测定结果输出给控制部36。通过温度检测部39测定到的温度的测定结果用于异常发热时控制部36控制充放电控制的情况、及计算电量时控制部36进行修正处理的情况等。
<4-2.电池包(电池组)>
图7示出了使用电池组的电池包的框构成。在下面的说明中,将随时引用使用单电池的电池包(参见图6)的构成要件。
如图7所示,该电池包包括正极端子51及负极端子52。具体而言,电池包在壳体40的内部具备控制部41、电源42、开关43、电流测定部44、温度检测部45、电压检测部46、开关控制部47、存储器48、温度检测元件49、及电流检测电阻50。
电源42包括两个以上二次电池相互连接而成的电池组,该两个以上二次电池的连接形式不受特别限定。因此,连接方式可以为串联连接,也可以为并联连接,还可以为双方的混合型。举例而言,电源42包括以2并3串的方式相互连接的六个二次电池。
控制部41、开关43、温度检测部45及温度检测元件49的构成分别与控制部36、开关37及温度检测部39(温度检测元件)的构成相同。电流测定部44使用电流检测电阻50测定电流,并将该电流的测定结果输出给控制部41。电压检测部46测定电源42(二次电池)的电池电压,并将模数转换后的电压的测定结果提供给控制部41。
开关控制部47根据从电流测定部44及电压检测部46输入的信号来控制开关43的动作。该开关控制部47通过在电池电压达到过充电检测电压或过放电检测电压时断开开关43(充电控制开关)来防止充电电流流向电源42的电流路径。由此,在电源42中,可以经由放电二极管仅进行放电,或经由充电二极管仅进行充电。另外,若充电时或放电时流经大电流,则开关控制部47阻断充电电流或放电电流。
需要说的是,通过省略开关控制部47,可以使控制部41兼具开关控制部47的功能。过充电检测电压及过放电检测电压不受特别限定,与针对使用单电池的电池包所说明的情况相同。
存储器48包括作为非易失性存储器的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)等,该存储器48中存储有通过控制部41算得的数值及在制造工序中测得的二次电池的信息(初始状态的内阻、完全充电容量及电量等)等。
正极端子51及负极端子52为连接于使用电池包运行的外部设备(笔记本型个人电脑等)及用于为电池包充电的外部设备(充电器等)等的端子。电源42(二次电池)可以经由正极端子51及负极端子52进行充放电。
<4-3.电动车辆>
图8示出了作为电动车辆的一例的混合动力汽车的框构成。如图8所示,该电动车辆在壳体60的内部具备控制部61、引擎62、电源63、马达64、差速器65、发电机66、变速器67及离合器68、逆变器69、70、以及各种传感器71。另外,电动车辆具备连接于差速器65及变速器67的前轮驱动轴72及一对前轮73、以及后轮驱动轴74及一对后轮75。
该电动车辆可以将引擎62及马达64中的任意一种作为驱动源来行驶。引擎62为汽油引擎等的主要动力源。在将引擎62作为动力源的情况下,引擎62的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差速器65、变速器67及离合器68被传递至前轮73及后轮75。需要说的是,由于引擎62的旋转力被传递给发电机66,发电机66利用该旋转力产生交流电,同时该交流电通过逆变器70转换为直流电,该直流电储存在电源63中。另一方面,在将作为转换部的马达64作为动力源的情况下,从电源63提供的电力(直流电)通过逆变器69转换为交流电,马达64利用该交流电进行驱动。通过马达64从电力转换而成的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差速器65、变速器67及离合器68传递给前轮73及后轮75。
需要说的是,若电动车辆经由制动机构减速,则该减速时的电阻作为旋转力传递给马达64,马达64也可以利用该旋转力产生交流电。该交流电通过逆变器69被转换为直流电,该直流再生电力储存在电源63中。
控制部61包括CPU等,控制整个电动车辆的动作。电源63包括一个或两个以上二次电池,并与外部电源连接。在该情况下,也可以从外部电源向电源63提供电力,以使电源63储存电力。各种传感器71用于控制引擎62的转速,同时控制节气门的开度(油门开度)。该各种传感器71包括速度传感器、加速度传感器及引擎转速传感器等中的任意一种或两种以上。
需要说的是,虽然列举了电动车辆为混合动力汽车的情况,但该电动车辆也可以为不使用引擎62而仅使用电源63及马达64进行动作的车辆(电动汽车)。
<4-4.其它>
虽然这里没有具体图示,但作为二次电池的应用例,也可以考虑其它的应用例。
具体而言,二次电池可以应用于电力储藏系统。该电力储藏系统在普通住宅及商业大厦等房屋的内部具备控制部、包括一个或两个以上二次电池的电源、智能电表、及电源集线器。
电源与设置在房屋内部的冰箱等电气设备连接,同时也可以与停在该房屋外部的混合动力汽车等电动车辆连接。另外,电源经由电源集线器与设置于房屋的太阳能发电机等自备发电机连接,并且经由智能电表及电源集线器与外部的火力发电站等集中型电力系统连接。
或者,二次电池可以应用于电钻及电锯等电动工具。该电动工具在安装有钻头部及锯片部等活动部的壳体的内部具备控制部、及包括一个或两个以上二次电池的电源。
实施例
下面对本技术的实施例进行说明。
(实验例1~25)
如下所述,制造图1~图3所示的正极活性物质(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200),同时制作图4及图5所示的压合膜型二次电池(锂离子二次电池),然后,对该二次电池的电池特性进行评价。
[正极活性物质的制造]
为了制造正极活性物质,使用浸渍法制造多个小粒径粒子200。
具体而言,首先,向25g乙醇中添加6g氨水(浓度=28重量%)之后,搅拌该乙醇。由此,氨水溶解在乙醇中,从而得到碱性溶剂。
接下来,向碱性溶剂中添加35g多个中心部210(作为含锂化合物的粉末状的钴酸锂(LiCoO2),平均一次粒径=20μm)。接下来,向碱性溶剂中添加第一金属醇盐及第二金属醇盐之后,在室温环境(温度=20℃)下搅拌碱性溶剂(搅拌时间=120分钟)。在该情况下,根据需要向碱性溶剂进一步添加第三金属醇盐。第一金属醇盐及第二金属醇盐的添加量(含量(重量%))分别如表1所示。另外,第三金属醇盐的有无及第三金属醇盐的添加量(含量(重量%))如表1所示。在此所说明的含量(重量%)表示,在将多个中心部210的重量设为100重量%时相当于多少重量%。由此,制备预备溶液。
在此,作为第一金属醇盐,使用Si-(OC2H5)4(TES)、Ti-(OC4H9)4(TBT)、Al-(OCH(CH3)2)3(TIPA)、Zr-(OC4H9)4(ZTB)。作为第二金属醇盐,使用H33C16Si-(OCH3)3(HDTMS)。作为第三金属醇盐,使用(H3CO)3-Si-C2H4-Si-(OCH3)3(BTESE)及(H3CO)3-Si-C6H12-Si-(OCH3)3(BTESH)。
接下来,滤取预备溶液,从而回收该预备溶液附着于其表面的多个中心部210,然后,使用用于清洗的溶剂(丙酮)清洗多个中心部210。
接下来,加热多个中心部210(加热温度=80℃及加热时间=120分钟),以将该多个中心部210干燥。由此,在中心部210的表面上形成包含第一金属醇盐的反应物的同时根据需要进一步包含第三金属醇盐的反应物的基底层221、及包含第二金属醇盐的反应物的表面层222。即,形成包括基底层221及表面层222的作为有机无机杂化膜的覆盖部220(厚度=10nm)。由此,制造包括中心部210及覆盖部220(基底层221及表面层222)的多个小粒径粒子200。多个小粒径粒子200的中位直径D50(μm)如表1所示。
最后,将多个大粒径粒子100(作为锂复合氧化物的粉末状的钴酸锂)和多个小粒径粒子200相互混合。多个大粒径粒子100的中位直径D50(μm)如表1所示。在该情况下,多个大粒径粒子100和多个小粒径粒子200的混合比(重量比)设为多个大粒径粒子100:多个小粒径粒子200=80:20。
由此,得到包含多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200的正极活性物质(实验例1~14)。
[二次电池的制作]
通过以下的流程,使用上述正极活性物质(多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200)制作二次电池。
(正极的制作)
首先,将正极活性物质90质量份、正极粘合剂(聚偏氟乙烯)5质量份、及正极导电剂(科琴黑)5质量份混合,由此制得正极合剂。接下来,向有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中投入正极合剂,然后搅拌该有机溶剂,由此制备膏状的正极合剂浆料。接下来,使用涂布装置在正极集流体11A(带状的铝箔,厚度=15μm)的双面上涂布正极合剂浆料,然后将该正极合剂浆料干燥,由此形成正极活性物质层11B。最后,使用辊压机压缩成型正极活性物质层11B(辊温度=130℃,线压=0.7g/cm,压制速度=10m/分钟)。
(负极的制作)
首先,将负极活性物质(作为碳材料的人造石墨,平均一次粒径=20μm)90质量份、及包含聚酰胺酸的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液(浓度=20重量%)10质量份混合,然后,搅拌该N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,由此制备膏状的负极合剂浆料。接下来,使用棒涂机(间隙=35μm)在负极集流体12A(带状的铜箔,厚度=15μm)的双面涂布负极合剂浆料,然后,将该涂膜干燥(温度=80℃)。最后,使用辊压机压缩成型涂膜后,将该涂膜加热(加热温度=700℃,加热时间=3小时),形成包含聚酰亚胺作为负极粘合剂的负极活性物质层12B。
(电解液的制备)
向溶剂(作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯及作为链状碳酸酯的碳酸甲乙酯)中添加电解质盐(六氟磷酸锂(LiPF6)),然后,搅拌该溶剂。在该情况下,将溶剂的混合比(重量比)设为碳酸亚乙酯:碳酸甲乙酯=50:50,并且使电解质盐的含量相对于溶剂为1mol/l(=1mol/dm3)。
(二次电池的组装)
首先,在正极集流体11A上焊接铝制的正极导线14,同时在负极集流体12A上焊接铜制的负极导线15。接下来,夹着隔膜13(微多孔性聚乙烯膜,厚度=25μm)将正极11及负极12相互层叠,然后,卷绕该正极11、负极12及隔膜13,由此制作卷绕体。接下来,使用压制机压制卷绕体,由此,以截面的形状形成扁平形状的方式成型卷绕体。
接下来,以夹持收容于凹陷部20U的卷绕体的方式折叠外装膜20,然后,将该外装膜20中的两边的外周缘部彼此相互热融合,由此,将卷绕体收纳在袋状的外装膜20的内部。作为外装膜20,使用融合层(聚丙烯膜,厚度=30μm)、金属层(铝箔,厚度=40μm)、及表面保护层(尼龙膜,厚度=25μm)从内侧起依次层叠而成的防湿性铝压合膜。
最后,向袋状的外装膜20的内部注入电解液,然后,在减压环境中将外装膜20中的剩余一边的外周缘部彼此热融合。在该情况下,在外装膜20和正极导线14之间插入密合膜21(聚丙烯膜,厚度=5μm),并且在外装膜20和负极导线15之间插入密合膜22(聚丙烯膜,厚度=5μm)。由此,电解液含浸于卷绕体,从而形成电池元件10。由此,电池元件10被封入外装膜20的内部,从而组装成二次电池。
(二次电池的稳定化)
在常温环境中(温度=20℃),使二次电池充放电1循环。充放电条件与后述考察循环特性时的充放电条件相同。由此,在负极12等的表面形成被膜,从而使二次电池的状态稳定。由此,完成压合膜型二次电池。
[比较例的二次电池的制作]
为了进行比较,如表2所示,除使用下面所说明的流程之外,通过相同的流程制作正极活性物质,并且使用该正极活性物质制作二次电池。
第一,不在中心部210的表面形成覆盖部220,而是直接使用该中心部210(实验例15)。
第二,将多个大粒径粒子100的中位直径D50(μm)及多个小粒径粒子200的中位直径D50(μm)分别变更为非常大的值或非常小的值(实验例16~19)。
第三,在多个小粒径粒子200的制造工序中,不在中心部210的表面形成覆盖部220,在多个大粒径粒子100的制造工序中,在大粒径粒子100的表面形成覆盖部220(实验例20)。另外,在多个小粒径粒子200的制造工序中,除在中心部210的表面形成覆盖部220之外,在多个大粒径粒子100的制造工序中,在大粒径粒子100的表面也形成覆盖部220(实验例21)。形成于该大粒径粒子100的表面的覆盖部220的构成与形成于中心部210的表面的覆盖部220的构成相同。
第四,形成仅包含基底层221及表面层222中的任意一者的覆盖部220(实验例22、23)。
第五,仅使用多个大粒径粒子100及多个小粒径粒子200中的任意一者(实验例24、25)。
[电池特性的评价]
评价二次电池的电池特性(循环特性及负载特性),得到表1及表2所示的结果。
(循环特性)
在考察循环特性的情况下,首先,在常温环境中(温度=20℃)使二次电池充放电,由此测定放电容量(第一循环的放电容量)。充电时,在0.5A的电流下恒流充电至电压达到4.2V,然后,在该4.2V的电压恒压充电至电流达到初始值的1/10的值(0.05A)。放电时,在0.2A的电流下恒流放电至电压达到3.0V。
接下来,在高温环境中(温度=45℃),使二次电池反复充放电,直至循环数的总数达到300循环,由此测定放电容量(第300循环的放电容量)。作为充放电条件,除将放电时的电流变更为0.5C之外,与第一循环的充放电条件相同。该0.5C是指将第一循环的放电容量设为1C时相当于0.5C的电流值,更具体而言,其是指用时1小时将第一循环的放电容量放完的电流值。
最后,算出循环保持率(%)=(第300循环的放电容量/第一循环的放电容量)×100。
(负载特性)
在考察负载特性的情况下,首先,在常温环境中(温度=20℃)将二次电池充放电,由此测定放电容量(第一循环的放电容量)。充电时,在0.5A的电流下恒流充电至电压达到4.2V,然后,在该4.2V的电压下恒压充电至电流达到初始值的1/10的值(0.05A)。放电时,在0.2A的电流下恒流放电至电压达到3.0V。
接下来,在相同环境中使二次电池充放电,由此测定放电容量(第2循环的放电容量)。作为充放电条件,除将放电时的电流变更为0.1C之外,与第一循环的充放电条件相同。该0.1C是指将第一循环的放电容量设为1C时相当于0.1C的电流值,更具体而言,其是指用时10小时将第一循环的放电容量放完的电流值。
接下来,在相同环境中使二次电池充放电,由此测定放电容量(第3循环的放电容量)。作为充放电条件,除将放电时的电流变更为2C之外,与第一循环的充放电条件相同。该2C是指在将第一循环的放电容量设为1C时相当于2C的电流值,更具体而言,其是指用时0.5小时将第一循环的放电容量放完的电流值。
最后,计算负载保持率(%)=(第3循环的放电容量(放电时的电流=2C)/第2循环的放电容量(放电时的电流=0.1C))×100。
(正极活性物质的填充性)
在此,除考察上述循环特性及负载特性之外,为了对正极活性物质的填充性进行评价,使用完成后的正极11(正极活性物质层11B),测定体积密度(g/cc=g/cm3)。在该情况下,使用高度计测定正极活性物质层11B的厚度(cm)等尺寸,并且测定该正极活性物质层11B的重量,然后,基于该尺寸及重量计算体积密度。
[表1]
[表2]
[考察]
如表1及表2所示,循环特性及负载特性根据正极活性物质的构成而大幅度变动。下面,以大粒径粒子100及小粒径粒子200均不包括覆盖部220的情况(实验例15)的评价结果(体积密度、循环保持率及负载保持率)为比较标准。
具体而言,在满足下述条件的情况下:大粒径粒子100不包括覆盖部220,仅小粒径粒子200包括覆盖部220,多个大粒径粒子100的中位直径D50为15μm~30μm,并且多个小粒径粒子200的中位直径D50为1μm~10μm(实验例1~14),与上述比较标准进行比较,结果在确保大致相同的负载保持率的同时,体积密度稳定增加,并且循环保持率也增加。由此,由于体积密度增加,因此循环保持率及负载保持率均提升。
与此相对,在不满足上述条件的情况下(实验例16~25),有时虽然体积密度增加,但循环保持率及负载保持率中的一者或两者减少。由此,由于体积密度未稳定增加,因此,循环保持率及负载保持率均不会提升。
特别是在满足上述条件的情况下,获得下面的倾向。第一,若基底层221包含第一金属醇盐的反应物、以及第三金属醇盐的反应物(实验例10、11),则与基底层221仅包含第一金属醇盐的反应物的情况相比(实验例2),循环保持率及负载保持率均更为增加。第二,即使在使用钛原子等作为第一金属醇盐的金属原子的情况下(实验例12~14),与使用硅原子作为该金属原子的情况(实验例10)相同,体积密度也会增加,因此,获得高循环保持率,同时也获得高负载保持率。第三,在使用硅原子作为第一金属醇盐的金属原子的情况下(实验例10),与使用钛原子等作为该金属原子的情况(实验例12~14)相比,负载保持率更为增加。
[总结]
由表1及表2所示的结果可知,若正极活性物质包含多个大粒径粒子100(中位直径D50=15μm~30μm)及多个小粒径粒子200(中位直径=1μm~10μm),该小粒径粒子200的覆盖部220包括基底层221(第一金属醇盐的反应物)及表面层222(第二金属醇盐的反应物),则体积密度增加,同时获得高容量保持率及高负载保持率。由此,在二次电池中获得优异的循环特性及优异的负载特性。
上面,列举一种实施方式及实施例对本技术进行了说明,但该本技术的构成并不限定于一种实施方式及实施例中所说明的构成,可以进行各种变型。
具体而言,虽然对二次电池的电池结构为压合膜型的情况进行了说明,但该电池结构不受特别限定,也可以为圆柱型、方型、硬币型及纽扣型等其它电池结构。
另外,虽然对电池元件的元件结构为卷绕型的情况进行了说明,但该电池元件的元件结构不受特别限定,也可以为电极(正极及负极)层叠而成的层叠型及电极(正极及负极)折叠为蜿蜒形的之字形型等其它元件结构。
另外,虽然对电极反应物质为锂的情况进行了说明,但该电极反应物质不受特别限定。具体而言,如上所述,电极反应物质可以为钠及钾等其它碱金属,也可以为铍、镁及钙等碱土金属。此外,电极反应物质还可以为铝等其它轻金属。
并且,虽然对正极用于二次电池的情况进行了说明,但该正极的用途不受特别限定,因此,也可以为电容器等其它电子器件。
本说明书中记载的效果仅为示例,因此,本技术的效果并不限定于本说明书中记载的效果。由此,本技术也可以获得其它效果。
Claims (10)
1.一种二次电池用正极活性物质,具备:
多个第一粒子,具有15μm以上且30μm以下的中位直径D50,并且包含含锂化合物;及
多个第二粒子,包括具有1μm以上且10μm以下的中位直径D50,并且包含含锂化合物的中心部及设于所述中心部的表面的覆盖部,
所述覆盖部从所述靠近中心部的一侧起依次包括:
基底层,包含金属原子上未键合烷基的第一金属醇盐的反应物;及
表面层,包含所述金属原子上键合有所述烷基的第二金属醇盐的反应物,并且所述第二金属醇盐的反应物键合于所述第一金属醇盐的反应物。
2.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性物质,其中,所述金属原子为硅原子、钛原子、铝原子及锆原子中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的二次电池用正极活性物质,其中,所述金属原子为所述硅原子。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的二次电池用正极活性物质,其中,
所述第一金属醇盐包含式(4)所表示的化合物,
所述第二金属醇盐包含式(5)所表示的化合物,
M11-OR11a···(4)
M11为金属原子;R11为碳原子数为1以上且10以下的烷基;a为根据M11的价数确定的值;
R12-M12-OR13b···(5)
M12为金属原子;R12为碳原子数为8以上且30以下的烷基,并且R13为碳原子数为1以上且10以下的烷基;b为根据M12的价数确定的值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的二次电池用正极活性物质,其中,所述含锂化合物包含式(1)~式(3)分别所表示的化合物中的至少一种,
LiaNi(1-b-c)MnbM1cO(2-d)Xe···(1)
M1为属于长式元素周期表的第2族~第15族的元素中的至少一种,其中,Ni及Mn除外;X为属于长式元素周期表的第16族及第17族的元素中的至少一种,其中,O除外;a、b、c、d及e满足0≤a≤1.5、0≤b≤1、0≤c≤1、-0.1≤d≤0.2及0≤e≤0.2;
LiaCo(1-b)M2bO(2-c)···(2)
M2为V、Cu、Zr、Zn、Mg、Al、Ga、Y及Fe中的至少一种;a、b及c满足0.9≤a≤1.1、0≤b≤0.3及-0.1≤c≤0.1;
LiaNibCocMndM3(1-b-c-d)O(2-e)···(3)
M3为V、Cu、Zr、Zn、Mg、Al、Ga、Y及Fe中的至少一种;a、b、c、d及e满足-0.1≤a≤0.1、0.9≤b≤1.1、0<c<1、0<d<1、0<e<0.5及0≤1-b-c-d。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的二次电池用正极活性物质,其中,
所述基底层进一步包含两个所述金属原子经由亚烷基相互键合的第三金属醇盐的反应物。
7.根据权利要求6所述的二次电池用正极活性物质,其中,所述第三金属醇盐包含式(6)所表示的化合物,
(R15O)c-M13-R14-M14-(OR16)d···(6)
M13及M14分别为金属原子;R14为碳原子数为1以上且10以下的亚烷基,并且R15及R16分别为碳原子数为1以上且10以下的烷基;c为根据M13的价数确定的值,并且d为根据M14的价数确定的值。
8.一种二次电池用正极,具备包含权利要求1~7中任一项所述的二次电池用正极活性物质的正极活性物质层。
9.一种二次电池,具备:
权利要求8所述的二次电池用正极、
负极、及
电解液。
10.根据权利要求9所述的二次电池,所述二次电池为锂离子二次电池。
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