本發(fā)明涉及鋰離子二次電池用的電極和鋰離子二次電池。

背景技術(shù)：

1、在專利文獻(xiàn)1中公開了通過將分別制作好的多個蓄電單元串聯(lián)層疊而構(gòu)成的雙極結(jié)構(gòu)的蓄電裝置。上述蓄電單元具備：正極，其是在箔狀的正極集電體的一個面形成正極活性物質(zhì)層而成的；負(fù)極，其是在箔狀的負(fù)極集電體的一個面形成負(fù)極活性物質(zhì)層而成的，以負(fù)極活性物質(zhì)層與正極的正極活性物質(zhì)層相對的方式配置；以及隔離物，其配置在正極與負(fù)極之間。

2、在上述蓄電裝置中，多個上述蓄電單元是通過以使正極集電體和負(fù)極集電體接觸的方式層疊而被電串聯(lián)連接的。在這種情況下，電流在蓄電單元的層疊方向上流動。因此，上述蓄電裝置與各蓄電單元通過從各蓄電單元引出的極耳而電串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)的蓄電裝置相比，能夠較大地確保通電路徑的面積，其結(jié)果是，能夠得到更高的輸出。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)1：日本特開2017-16825號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、作為增大蓄電單元的容量的方法，可以考慮通過將電極活性物質(zhì)層形成得較大來使保持于電極活性物質(zhì)層的活性物質(zhì)的量增加的方法。

3、在此，在如上述蓄電裝置那樣電流在蓄電單元的層疊方向上流動的結(jié)構(gòu)的蓄電裝置的情況下，如果將電極活性物質(zhì)層較厚地形成來將電極活性物質(zhì)層形成得較大，則會產(chǎn)生電阻變大的問題。另外，根據(jù)上述蓄電裝置的應(yīng)用用途，也存在要規(guī)避因增厚電極活性物質(zhì)層而導(dǎo)致的上述蓄電裝置的高度尺寸的增加的情況。例如，在作為配置到電動汽車或混合動力汽車等車輛的車廂的地板下的電池來應(yīng)用的蓄電裝置的情況下，優(yōu)選蓄電裝置是盡可能薄的扁平型。配置到車廂的地板下的電池的高度最大也就20cm左右。

4、因此，本發(fā)明的發(fā)明人們關(guān)于電流在蓄電單元的層疊方向上流動的結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池，研究了由增大電極活性物質(zhì)層的面積、即由增大電極活性物質(zhì)層的平面尺寸所致的容量增加。具體而言，電動汽車用的鋰離子二次電池所要求的容量為50kwh～100kwh左右。

5、即使考慮到電極活性物質(zhì)層的構(gòu)成成分和密度，為了使鋰離子二次電池的高度為20cm以下并且得到50kwh以上的容量，也需要將電極活性物質(zhì)層的面積設(shè)為1m2以上。在制作了電極活性物質(zhì)層的面積為1m2以上的鋰離子二次電池并評價了其性質(zhì)時，新產(chǎn)生了電極的電阻變大的問題。由于該電阻的增加在以往的平面尺寸的鋰離子二次電池中不會發(fā)生，所以可以認(rèn)為這是在將電極活性物質(zhì)層的面積增大到一定面積以上的情況下特有的現(xiàn)象。

6、用于解決問題的方案

7、一種鋰離子二次電池用的電極，是雙極結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池用的電極，具備：集電體；以及正極活性物質(zhì)層，其形成于所述集電體的表面，所述正極活性物質(zhì)層的面積為1m2以上，所述正極活性物質(zhì)層具備：主表面，其位于與所述集電體相對的面的相反側(cè)；以及槽部，其在所述主表面開口，在俯視所述主表面時，將所述主表面的未設(shè)置所述槽部的部分即島部內(nèi)的任意的點處的離所述正極活性物質(zhì)層的外周緣的距離和離所述槽部的距離之中的較短距離設(shè)為特定距離時，所述特定距離的最大值為60mm以下。

8、在上述鋰離子二次電池用的電極中，優(yōu)選所述正極活性物質(zhì)層是具有長邊方向和短邊方向的形狀，所述槽部是在所述正極活性物質(zhì)層的長邊方向上延伸的直線狀。

9、在上述鋰離子二次電池用的電極中，所述正極活性物質(zhì)層是具有長邊方向和短邊方向的矩形狀，所述槽部是在所述正極活性物質(zhì)層的長邊方向上延伸的直線狀，所述島部的長寬比為12以上。

10、在上述鋰離子二次電池用的電極中，所述正極活性物質(zhì)層的厚度為250μm以上。

11、一種鋰離子二次電池，是雙極結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池，具備上述鋰離子二次電池用的電極。

12、在上述鋰離子二次電池中，其容量為50kwh以上。

13、發(fā)明效果

14、根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于雙極結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池用的電極，能夠抑制活性物質(zhì)層的大面積化所引起的電阻的增加。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子二次電池用的電極，是雙極結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池用的電極，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池用的電極，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池用的電極，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池用的電極，其中，

5.一種鋰離子二次電池，是雙極結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子二次電池，其中，

技術(shù)總結(jié)
一種電極，具備：集電體；以及正極活性物質(zhì)層(102)，其形成于集電體的表面。正極活性物質(zhì)層(102)的面積為1m<supgt;2</supgt;以上。正極活性物質(zhì)層(102)具備：主表面，其位于與集電體相對的面的相反側(cè)；以及槽部(103)，其在主表面開口。在俯視主表面時，特定距離的最大值即最大距離D為60mm以下。特定距離是主表面的未設(shè)置槽部(103)的部分即島部(104)內(nèi)的任意的點處的離正極活性物質(zhì)層(102)的外周緣的距離和離槽部(103)的距離之中的較短距離。

技術(shù)研發(fā)人員：近藤悠史,田中壽光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會社豐田自動織機(jī)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2