电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包的制作方法

电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包，其能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池。根据实施方式可提供电池用活性物质体(40)。该电池用活性物质体(40)具备多个复合体(41)和位于这些多个复合体(41)之间的粘结部件(45)。复合体(41)包含活性物质粒子(42)和覆盖该活性物质粒子的覆盖层(43)。覆盖层(43)含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种。粘结部件(45)包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚合物之中的至少1种。
【专利说明】电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包

【技术领域】
[0001] 本实用新型的实施方式涉及电池用活性物质体、电极、非水电解质电池及电池包。

【背景技术】
[0002] 非水电解质电池作为用于混合动力汽车及电动汽车等的电源而受到注目。为了能 够在该样的用途中应用，要求非水电解质电池具有大容量、长寿命及良好的输入输出特性 等特性。
[0003] 作为非水电解质电池的负极活性物质，一般使用碳系材料，但近年来也使用尖晶 石结构的铁酸裡。尖晶石结构的铁酸裡由于没有伴随着充放电反应的体积变化，所W循环 特性良好。此外，与使用碳系材料的情况相比较，由于发生裡树枝晶的可能性低，所W安全 性高。此外，尖晶石型的铁酸裡因是陶瓷因而难W产生热失控。
[0004] 此外，近年来，单斜晶系目型铁复合氧化物作为负极活性物质也受到注目。单斜 晶系目型铁复合氧化物具有容量高的优点。
[0005] 对于使用了上述该样的材料的非水电解质电池，一直期望进一步改善寿命特性。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 ;日本特开2004-349263号公报 实用新型内容
[0009] 实用新型要解决的课题
[0010] 本实用新型要解决的课题是提供能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可 抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电池的电池用活性物质体、含有该电池用活性 物质的电极、具备该电极的非水电解质电池及含有该非水电解质电池的电池包。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 根据第1实施方式，可提供一种电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备多 个复合体W及位于该些多个复合体之间的粘结部件。复合体包含活性物质粒子和覆盖该活 性物质粒子的覆盖层。覆盖层含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种。粘 结部件包含选自聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合物之中的至少1种。
[0013] 根据第2实施方式，可提供一种电极。该电极具备集电体W及设在该集电体上的 活性物质材料层。活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。
[0014] 根据第3实施方式，可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、作 为负极的第2实施方式的电极W及非水电解质。
[0015] 根据第4实施方式，可提供一种电池包。该电池包含第3实施方式的非水电解质 电池。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 图1是第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子的概略剖视图。
[0017] 图2是第2实施方式的电极的一个例子的概略剖视图。
[001引图3是第3实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖视图。
[0019] 图4是图3所示的非水电解质电池的A部的放大剖视图。
[0020] 图5是第3实施方式的第2例的非水电解质电池的部分剖切概略立体图。
[0021] 图6是图5所示的非水电解质电池的B部的放大剖视图。
[0022] 图7是第3实施方式的第3例的非水电解质电池的概略展开立体图。
[0023] 图8是第4实施方式的电池包的一个例子的概略分解立体图。
[0024] 图9是表示图8所示的电池包的电路的方块图。
[00巧]图10是表示第4实施方式的电池包的另一个例子的电路的方块图。
[0026] 图11是比较例1-3的电池用活性物质体的概略剖视图。
[0027] 符号说明
[002引 10 ;非水电解质电池、100 ;电池包、1 ;外包装部件、2 ;电极组、21 ;单电池、22 ;组 电池、23 ;粘接胶带、24 ;印制电路布线基板、25 ;热敏电阻、26 ;保护电路、26a ;电压检测用 布线、27 ;向外部设备通电用的端子、27a ;正极侧布线、2化；负极侧布线、28 ;正极侧引线、 29 ;正极侧连接器、30 ;负极侧引线、31 ;负极侧连接器、33 ;保护片材、34 ;保护块、35 ;收纳 容器、36 ;盖体、3 ;正极、3a ;正极集电体、3b ;正极材料层、32 ;正极活性物质、4 ;电极（负 极）、4a ;集电体（负极集电体）、4b ;活性物质材料层（负极材料层）、4c ;负极集电极耳、 40 ;电池用活性物质体、41 ;复合体、42 ;活性物质粒子（负极活性物质）、43 ;覆盖层、43' ： 轻甲基纤维素部件、44 ;导电剂、45 ;粘结部件、45' ；聚偏氣己帰部件、5 ;隔膜、5a ;孔、6 ;正 极端子、7 ;负极端子。

【具体实施方式】
[0029] W下，参照附图对实施方式进行说明。再者，在实施方式中，对于通用的构成标注 同一符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于说明实施方式和促进其理解的模式图， 其形状及尺寸、比例等有与实际装置不同的地方，但该些可参酌W下的说明和公知的技术 进行适宜的设计变更。
[0030] (第1实施方式）
[0031] 根据第1实施方式，可提供一种电池用活性物质体。该电池用活性物质体具备多 个复合体和位于该些多个复合体之间的粘结部件。复合体包含活性物质粒子和覆盖该活性 物质粒子的覆盖层。覆盖层含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素（CMC)之中的至少1种。 粘结部件包含选自聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合物之中的至少1种。
[0032] 对于覆盖层中所含的选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种，其由干 燥导致的体积收缩小。因此，对于复合体，在干燥后覆盖层也能显示出优良的覆盖性。此外， 覆盖性优良的该覆盖层即使活性物质粒子的体积变化，也能维持高的表面覆盖率。而且，覆 盖层中所含的选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种能够保持非水电解质。因 此，该覆盖层通过保持非水电解质而能够提供及维持非水电解质和活性物质粒子之间的离 子传输通道。
[0033] 另一方面，粘结部件的非水电解质保持性及裡离子传导性方面差。但是，在第1实 施方式的电池用活性物质体中，由于粘结部件实质上不与活性物质粒子接触，因此不会阻 碍非水电解质和活性物质粒子之间的离子的传输。
[0034] 此外，覆盖层如上面说明的那样，能够W优良的覆盖性覆盖活性物质粒子且能够 维持其状态，所W能够抑制活性物质粒子和非水电解质的反应及活性物质粒子和粘结部件 的反应，进而能够抑制因该些反应而产生的副产物的生成。该副产物可能成为电极性能劣 化及电池内部电阻上升的原因。
[0035] 另一方面，该覆盖层被所保持的非水电解质溶胀，有切断通向活性物质粒子的离 子传导通道的顾虑。如果通向活性物质粒子的离子传导通道被切断，则使用了该活性物质 粒子的非水电解质电池的电阻可能上升。
[0036] 发明人们发现：通过使粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖层的多个复合体之 间，能够抑制由保持非水电解质所导致的覆盖层的溶胀。可W通过粘结部件的存在而抑制 覆盖层溶胀的明确的机理未知，但推测粘结部件的高粘结性有助于该效果。
[0037] 该样，对于第1实施方式的电池用活性物质体，在将其用于非水电解质电池中时， 覆盖层能够提供裡离子的传输通道，同时能够防止粘结部件阻碍裡离子的传输。因此，第1 实施方式的电池用活性物质体能够抑制离子传输通道的切断。其结果是，对于第1实施方 式的电池用活性物质体，在将其用于非水电解质电池中时，能够防止起因于离子传输通道 的切断的电阻的增大。此外，对于第1实施方式的电池用活性物质体，在将其用于非水电解 质电池中时，覆盖层能够抑制活性物质粒子与非水电解质的反应及活性物质粒子与粘结部 件的反应，因此能够抑制起因于可因该些反应而产生的副产物的电极性能的劣化及电池内 部电阻的上升，同时还能够抑制非水电解质的劣化问题。因此，第1实施方式的电池用活性 物质体能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非 水电解质电池。
[003引另外，在第1实施方式的电池用活性物质体中，粘结部件因粘结性高，所W还能够 在多个复合体之间使它们结合。如前面说明的那样，在第1实施方式的电池用活性物质体 中，覆盖层能够抑制粘结部件与活性物质粒子的反应，进而能够抑制粘结部件的分解。因 此，对于含有在第1实施方式的电池用活性物质体中粘结部件使多个复合体之间结合的材 料的非水电解质电池，即使多次反复进行充放电也能够维持复合体间的结合，进而在循环 后能够显示出更高的容量维持率，且能够进一步抑制由循环导致的电阻值上升。
[0039] 此外，在电极中使用了第1实施方式的活性物质材料时，粘结部件还能够起到使 复合体与例如集电体粘结的作用。如前面说明的那样，在第1实施方式的电池用活性物质 体中，覆盖层能够抑制粘结部件与活性物质粒子的反应，进而能够抑制粘结部件的分解。因 此，在第1实施方式的电池用活性物质体中粘结部件使多个复合体粘结在集电体上，该样 即使多次反复进行充放电，也能够防止含有复合体的活性物质材料层与集电体的接着性的 下降。该样，如果使用第1实施方式的活性物质材料，则能够提供强度优良的电极，同时能 够维持粘结部件的抑制覆盖层溶胀的效果，因此能够提供可防止由离子传导通道的降低等 造成的电阻增大的非水电解质电池。
[0040] 关于活性物质粒子被含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的 覆盖层覆盖及粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖层的多个复合体之间的情况，例如可 W通过透射式电子显微镜（Transmission Electron Microscope ;TEM)或扫描式电子显微 镜（Scanning Electron Microscope ;SEM)来进行确认。此外，关于粘结部件将多个复合体 粘结在一起的情况，例如可W通过飞行时间二次离子质谱仪（Time-of-fli曲t secondary ion mass spectrometer ;T0F-SIM巧来进行确认。
[0041] 轻焼基纤维素或駿甲基纤维素在有机溶剂例如N-甲基化咯焼丽中是可溶的。此 夕F，轻焼基纤维素或駿甲基纤维素与活性物质粒子表面的亲和性高。因此，如果将活性物质 粒子及轻焼基纤维素或駿甲基纤维素投入N-甲基化咯焼丽中并进行揽拌，然后使其干燥， 则轻焼基纤维素或駿甲基纤维素与活性物质粒子表面结合，其结果是，能够得到包含活性 物质粒子和覆盖该活性物质粒子的覆盖层的复合体。
[0042] 接着，对第1实施方式的电池用活性物质体更详细地进行说明。
[0043] 第1实施方式的电池用活性物质体如前面说明的那样，其具备包含活性物质粒子 和覆盖该活性物质粒子的覆盖层的复合体。
[0044] 活性物质粒子例如能够含有在相对于裡金属为0. 4V W上的电位下可W进行裡离 子嵌入的化合物。通过使用该样的化合物，能够在含有第1实施方式的电池用活性物质体 的电极的表面中抑制金属裡析出。因此，在对含有第1实施方式的电池用活性物质体的非 水电解质电池W大电流进行充放电时，能够防止产生内部短路。
[0045] 作为该样的化合物的例子，可列举出金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物及合 金。再者，W后将相对于裡金属的电位称为"V(vs.Li/L〇"。作为活性物质粒子中所含的 化合物，适合使用在3V(vs.Li/L〇 W下的电位、优选在2V(vs.Li/L〇 W下的电位下产生 裡离子嵌入的化合物。
[0046] 作为上述金属氧化物的例子，可列举出含铁的金属复合氧化物、魄复合氧化物、 SnB〇.4P〇.e〇3.i或SnSi〇3等锡系氧化物、SiO等娃系氧化物、W〇3等鹤系氧化物。其中，优选含 铁的金属复合氧化物及魄复合氧化物。
[0047] 作为含铁的金属复合氧化物的例子，可列举出裡铁氧化物、铁系氧化物、用异种元 素置换了裡铁氧化物的一部分构成元素而得到的裡铁复合氧化物。再者，铁系氧化物因残 存通过含有第1实施方式的电池用活性物质体的非水电解质电池的充放电反应而嵌入的 一部分裡离子，而变化成含裡的铁系氧化物。
[004引在裡铁氧化物的例子中，包含尖晶石结构的铁酸裡（例如Li4+xTi50i2)及斜方猛矿 结构的铁酸裡（例如Li2+yTi307)。再者，在上述式中，X及y为通过对电池进行充放电而变 化的值，分别满足由不等式一1《X《3及一1《y《3表示的关系。
[0049] 作为铁系氧化物，可列举出Ti化、单斜晶系目型铁复合氧化物、含有Ti和选自V、 Sn、化、Ni、Co及化之中的至少一种元素的金属复合氧化物。其中最适合使用单斜晶系目 型铁复合氧化物。
[0050] 作为Ti〇2,例如可列举出具有锐铁矿型或金红石型结构的铁复合氧化物 (a -Ti〇2、y-Ti〇2)。
[0051] 单斜晶系目型铁复合氧化物是指具有单斜晶系二氧化铁的晶体结构的铁复合氧 化物。单斜晶系二氧化铁的晶体结构主要属于空间群C2/m。W下将单斜晶系目型铁复合 氧化物称为"Ti化炬）"。再者，Ti〇2炬）中还包含用Li等异种元素置换一部分构成元素而得 到的物质。
[0052] 作为含有Ti和选自V、Sn、化、Ni、Co及化之中的至少一种元素的金属复合氧化 物，可列举出 Ti〇2-V2〇5、Ti〇2-P2〇5-Sn〇2及 Ti〇2-P2〇5-MeO (该里 Me 为选自 Cu、Ni、Co 及化之 中的至少一种元素）。优选该金属复合氧化物具有结晶相和非结晶相共存的结构或具有非 结晶相单独存在的结构。包含含有具有该样的微观结构的金属复合氧化物的活性物质粒子 的第1实施方式的电池用活性物质体能够实现大幅度提高了循环性能的非水电解质电池。
[0053] 在魄铁复合氧化物的例子中，包含LixNbaTib〇e(〇《X《3、0 < a《3、0 < b《3、 5《C《10)。在 LixNbaTib〇c 的例子中，包含 LixNb2Ti〇7、LixNb2Ti2〇9、LixNbTi〇5。在 800°C? 120(TC被热处理过的LiJii_yNbyNb2〇7+。（0《X《3、0《y《1、0《0《0. 3)的真密度高， 能够提高体积比容量。LiyNbsTiO,因是高密度及高容量的而优选。由此能够使负极容量高 容量化。此外，也可W用选自乂、21'、13、化、1〇、胖、〔3、1肖、41、化、51、8、？、1(及化之中的至 少一种元素置换上述氧化物中的Nb或Ti的一部分。
[0054] 作为金属硫化物的例子，可列举出TiSs等铁系硫化物、M0S2等钢系硫化物及化S、 FeSg、LiyFeSa (该里0《X《4)等铁系硫化物。
[00巧]作为金属氮化物的例子，可列举出（Li、Me) sN(该里Me为过渡金属元素）等裡系 氮化物。
[0056] 活性物质粒子还可含有其它活性物质，例如娃、娃复合氧化物及石墨等。
[0057] 对于活性物质粒子，可W单独含有上述化合物中的任一种，或者也可W含有二种 W上。此外，活性物质粒子也可W进一步含有其它化合物。
[0058] 活性物质粒子可W是一次粒子的形状。或者，活性物质粒子也可W是由一次粒子 凝集而成的二次粒子的形状。从用于制造电极的浆料的稳定性的观点出发，优选活性物质 粒子为二次粒子。二次粒子因比表面积比较小，而在使用电池中的活性物质材料时还可抑 制与非水电解质的副反应。
[0059] 优选的是，活性物质粒子含有选自尖晶石结构的铁酸裡、Ti〇2炬）、娃、娃和二氧化 娃的复合氧化物及石墨之中的至少一种。
[0060] 含有Ti〇2炬）、娃和二氧化娃的复合氧化物及石墨等的活性物质材料层在电池的 充放电时晶格尺寸大大变化。对于活性物质材料层，如果其体积大大变化，则容易产生扭转 或从集电体的剥离。如果产生扭转或剥离，则电阻增大，其结果是，电池的循环特性下降。在 包含第1实施方式的电池用活性物质体（其中活性物质粒子含有该些化合物）的电池中， 覆盖活性物质粒子的覆盖层即使活性物质粒子的体积变化也能够维持优良的覆盖性，所W 能够抑制活性物质材料层的扭转或剥离。
[0061] 此外，尖晶石结构的铁酸裡及Ti〇2炬）显示固体酸性。认为该是因为；在化合物的 表面存在反应性高的固体酸点（例如轻基（0H-)及轻基自由基（0H，））。该样的化合物与 非水电解质的反应性高。因此，固体酸点将与其接触的非水电解质分解而可产生副产物。如 果如此产生的副产物蓄积，则可产生电极性能下降、导电通道被切断、电阻上升等问题。此 夕F，还有因非水电解质分解而劣化的问题。
[0062] 如前所述，含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的覆盖层可对 活性物质粒子具有高的亲和性，因此能够显示优良的覆盖性。特别是，轻焼基纤维素或駿甲 基纤维素通过选择性地覆盖尖晶石结构的铁酸裡及Ti化炬）的固体酸点，可使该固体酸点 惰性化。关于覆盖层，由于轻焼基纤维素或駿甲基纤维素覆盖尖晶石结构的铁酸裡及/或 Ti〇2做的固体酸点，所W能够使尖晶石结构的铁酸裡及/或Ti化做和非水电解质的反应 性降低，进而能够抑制电极性能的下降、电池的内部电阻的上升及非水电解质的劣化。此 夕F，覆盖层通过使活性物质的固体酸点惰性化，能够使电池的不可逆容量减少，充放电效率 也得W改善。基于该些理由，第1实施方式的电池用活性物质体能够实现可显示高循环特 性的非水电解质电池。再者，不需要全部覆盖尖晶石结构的铁酸裡及/或Ti化炬）的固体 酸点，覆盖至少一部分即可。
[0063] 而且，如果提高电极密度则Ti〇2炬）的二次粒子大多崩裂，由此可切断一次粒子间 的电通道。如果一次粒子间的电通道被切断，则电池的输入输出特性下降。但是，通过使用 覆盖性高的轻焼基纤维素，可在保持Ti化炬）的二次粒子的形状的同时提高电极密度。由 此，在Ti化炬）的一次粒子间及二次粒子间，能够致密地形成电通道。其结果是，可充分利 用能量密度高该一 Ti化炬）的特征。
[0064] 也就是说，在第1实施方式的电池用活性物质体中，活性物质粒子含有Ti化炬）时 可W实现能量密度高且输入输出特性优良的非水电解质电池。
[0065] 覆盖活性物质粒子的覆盖层如前所述的那样，含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤 维素之中的至少1种。
[0066] 轻焼基纤维素为可溶于有机溶剂中的例如为轻丙基甲基纤维素、轻丙基纤维素、 轻己基纤维素或轻丙基己基纤维素。覆盖层可W含有一种轻焼基纤维素，或也可W含有二 种W上的轻焼基纤维素。优选覆盖层含有轻丙基甲基纤维素。
[0067] 电池用活性物质体中的选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的合 计质量相对于活性物质粒子的质量优选为0. 01质量％ W上且10质量％^下的范围。选自 轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的合计质量在0. 01质量％ W上且10质量％ W下的范围内的第1实施方式的电池用活性物质体能够进一步提高粘接性，并且能够防止 可由该活性物质材料实现的电极的导电性受到损害。
[006引覆盖层能够进一步含有导电剂。导电剂例如能够W提高集电性能为目的而包含在 覆盖层中。此外，覆盖层含有导电剂的电池用活性物质体在通过该活性物质材料实现的非 水电解质中，还能够抑制与集电体的接触电阻。作为导电剂的例子，可列举出焦炭、炭黑及 石墨等碳系材料。碳系材料的平均粒径优选为0. 1 y m W上且10 y m W下。如果为0. 1 y m W上，则能够有效地抑制气体发生。如果使用粒径为10 ymW下的碳系材料，则可在活性物 质材料内得到更好的导电网络。碳系材料的比表面积优选为lOmVg W上且lOOmVg W下。 如果使用比表面积为lOmVg W上的碳系材料，则可在活性物质材料内得到更好的导电网 络。如果使用比表面积为lOOmVg W下的碳系材料，则能够有效地抑制气体发生。
[0069] 粘结部件位于包含活性物质粒子和覆盖其的覆盖层的复合体间。粘结部件包含选 自聚偏氣己帰（PVD巧、下苯橡胶（SBR)及丙帰酸系聚合物之中的至少1种。
[0070] 丙帰酸系聚合物可W是聚合物或共聚物。或者，粘结部件也可W含有聚合物的丙 帰酸系聚合物及共聚物的丙帰酸系聚合物该两者。此外，粘结部件也可W含有一种丙帰酸 系聚合物，或也可W含有二种W上的丙帰酸系聚合物。
[0071] 在构成丙帰酸系聚合物的单体的例子中，包括具有丙帰酸基的单体及具有甲基丙 帰基的单体。具有丙帰基的单体典型地为丙帰酸或丙帰酸醋。具有甲基丙帰基的单体典型 地为甲基丙帰酸或甲基丙帰酸醋。
[0072] 在构成丙帰酸系聚合物的单体的例子中，包括丙帰酸己醋、丙帰酸甲醋、丙帰酸下 醋、丙帰酸2-己基己醋、丙帰酸异壬醋、丙帰酸轻己醋、甲基丙帰酸甲醋、甲基丙帰酸缩水 甘油醋、丙帰膳、丙帰醜胺、苯己帰及丙帰醜胺。
[0073] 对于第1实施方式的电池用活性物质体，优选粘结部件含有PVDF及丙帰酸系聚合 物该两者。对于第1实施方式的电池用活性物质体中的粘结部件含有PVDF及丙帰酸系聚 合物该两者，其在可由该活性物质材料实现的电极中，能够显示对集电体的更优良的粘结 性及复合体间的更优良的粘结性。其结果是，能够实现进一步提高了强度的电极。
[0074] 关于第1实施方式的电池用活性物质体中所含的粘结部件的质量，相对于活性物 质的质量优选为0. 01质量％ W上且10质量％ ^下的范围。粘结部件的质量为0. 01质量％ W上且10质量％^下的范围内的第1实施方式的电池用活性物质体能够进一步提高粘接 性，且能够防止可由该活性物质材料实现的电极的导电性受到损害。
[00巧]能够将选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种和粘结部件W任意的 比例混合。选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的合计质量相对于选自轻焼 基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种的合计的质量W及粘结部件的质量之和的比例 例如优选为10质量％ W上且90质量％ ^下的范围，更优选为40质量％ W上且80质量％ W下的范围，进一步优选为50质量％ W上且70质量％ W下的范围。
[0076] 接着，参照图1，对第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子具体地进行说 明。
[0077] 图1是第1实施方式的电池用活性物质体的一个例子的概略剖视图。
[007引图1所示的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于该些复合体41间的 粘结部件45。
[0079] 各个复合体41含有活性物质粒子42。图1所示的活性物质粒子42含有Ti〇2炬） 的一次粒子及二次粒子。
[0080] 各个复合体41进一步含有覆盖层43。活性物质粒子42的整个表面被该覆盖层 43覆盖。覆盖层43含有选自轻丙基甲基纤维素及駿甲基纤维素之中的至少1种。覆盖层 43进一步含有作为导电剂的炭黑44。炭黑44均匀地分散在覆盖层43内。
[0081] 位于复合体41间的粘结部件45含有选自聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合 物之中的至少1种。粘结部件45使多个复合体41间结合。
[0082] 根据W上说明的第1实施方式，可提供一种电池用活性物质体。该样的电池用活 性物质体在含有该活性物质材料的非水电解质电池中，由于能够抑制活性物质粒子与非水 电解质及粘结部件的反应，所W能够抑制该非水电解质电池的电极性能的劣化、内部电阻 的上升及非水电解质的劣化等问题。其结果是，第1实施方式的电池用活性物质体能够实 现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由循环导致的电阻值上升的非水电解质电 池。
[008引（第2实施方式）
[0084] 根据第2实施方式，可提供一种电极。该电极具备集电体W及设在该集电体上的 活性物质材料层。活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。
[0085] 接着，对第2实施方式的电极更详细地进行说明。
[0086] 第2实施方式的电极具备集电体。
[0087] 作为集电体，例如能够使用铅铅或铅合金铅等金属铅。铅铅及铅合金铅的厚度优 选为20 ymW下，更优选为15 ymW下。由此，能够在保持电极强度的同时进行轻量化。铅 铅的纯度优选为99质量％ ^上。作为铅合金，优选含有Mg、Zn、Si等元素的合金。另一方 面，在含有化、化、Ni、化等过渡金属时，其含量优选为1质量％ W下。
[008引集电体的形状没有特别的限定。集电体例如可为带状。
[0089] 第2实施方式的电极进一步含有活性物质材料层。活性物质材料层被设在集电体 上。活性物质材料层可W设在集电体的任一方的面上，也可W设在其两面上。
[0090] 活性物质材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。活性物质材料层还可含 有其它材料。作为其它材料，例如能够含有第1实施方式中未使用的轻焼基纤维素、駿甲基 纤维素、聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合物或它们W外的其它粘结剂W及其它导电 剂。
[0091] 如第1实施方式中说明，在第1实施方式的电池用活性物质体中，在复合体中覆盖 层覆盖活性物质粒子。因此，第2实施方式的电极含有的活性物质材料层中可含有的轻焼 基纤维素、駿甲基纤维素、聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合物W外的其它粘结剂可W 通过覆盖层而抑制其和活性物质粒子的反应，其分解可W得到抑制。
[0092] 活性物质材料层中的活性物质粒子的含量相对于活性物质材料层的质量优选为 70质量％ W上且97质量％ ^下。活性物质材料层中的导电剂的含量相对于活性物质材料 层的质量优选为1质量上且10质量％^下。含有选自轻焼基纤维素及駿甲基纤维素 之中的至少1种和选自聚偏氣己帰、下苯橡胶及丙帰酸系聚合物之中的至少1种的粘结剂 的含量相对于活性物质材料层的质量优选为2质量％ W上且20质量％ ^下。如果导电剂 的含量为1质量％ ^上，则活性物质材料层能够显示优良的集电性能。另一方面，从高容量 化的观点出发，导电剂的含量优选为10质量％ ^下。如果粘结剂的含量为2质量％ W上， 则能够显示活性物质材料层和集电体的优良的粘结性，进而能够期待循环后更优良的容量 维持率。另一方面，从高容量化的观点出发，粘结剂的含量优选为20质量％ W下。
[0093] 集电体能够含有表面上未设置活性物质材料层的未担载活性物质材料的部分。未 担载活性物质材料的部分能够作为集电极耳发挥作用。
[0094] 第2实施方式的电极例如可通过下述方法制作：将第1实施方式的电池用活性物 质体息浮在通用的溶剂中而调制浆料，将该浆料涂布在集电体上，并进行干燥，在形成活性 物质层后，实施加压，由此制作。
[0095] 接着，参照图2对第2实施方式的电极的一个例子具体地进行说明。
[0096] 图2是第2实施方式的电极的一个例子的概略剖视图。
[0097] 图2所示的电极4具备集电体4a。集电体4a为具有带状的平面形状的铅铅。
[009引电极4含有设在集电体4a的两面上的活性物质材料层4b。活性物质材料层4b含 有参照图1而在前面所说明过的电池用活性物质体40。
[009引根据W上说明的第2实施方式，可提供一种电极。第2实施方式的电极由于含有第 1实施方式的电池用活性物质，所W能够实现在循环后可显示高的容量维持率、且可抑制由 循环导致的电阻值的上升的非水电解质电池。
[0100] (第3实施方式）
[0101] 根据第3实施方式，可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、作 为负极的第2实施方式的电极W及非水电解质。
[0102] 接着，对第3实施方式的非水电解质电池更详细地进行说明。
[0103] 第3实施方式的非水电解质电池具备正极。
[0104] 正极能够具备正极集电体和设在正极集电体上的正极材料层。
[0105] 正极材料层可W设在正极集电体的任一方的面上，也可W设在其两面上。
[0106] 正极材料层能够含有正极活性物质，并且能够任意地含有导电剂及粘结剂。
[0107] 正极集电体能够含有表面上未设置正极材料层的未担载正极活性物质材料的部 分。未担载正极活性物质材料的部分能够作为正极集电极耳发挥作用。
[010引正极例如可通过下述方法制作：将正极活性物质、粘结剂及导电剂息浮在适当的 溶剂中而调制浆料，并将该浆料涂布在正极集电体的表面上，并进行干燥，在形成正极材料 层后，实施加压，由此制作。正极也可W通过将正极活性物质、粘结剂及导电剂形成颗粒状 而制成正极材料层，并将其配置在正极集电体上，由此制作。
[0109] 第3实施方式的非水电解质电池进一步具备负极。该负极为第2实施方式的电极。 如对第2实施方式进行的说明的那样，负极具备集电体即负极集电体和设在该集电体上的 活性物质材料层即负极材料层。负极材料层含有第1实施方式的电池用活性物质体。负极 集电体能够含有表面上未设置负极材料层的未担载负极材料的部分。该未担载负极材料的 部分能够作为负极集电极耳发挥作用。
[0110] 正极及负极W正极材料层和负极材料层相对的方式配置，从而能够构成电极组。 能够在正极材料层与负极材料层之间配置使裡离子透过但不通电的部件例如隔膜。
[0111] 电极组具有各种各样的结构。电极组可具有叠层型结构，也可W具有卷绕型结构。 叠层型结构例如具有W在负极与正极之间夹着隔膜的方式层叠多个负极及多个正极的结 构。卷绕型结构的电极组例如也可W是W在正极和负极之间夹着隔膜的方式层叠负极及正 极而形成层叠体、然后卷绕该层叠体而成的罐型结构体，或者也可W是通过对该罐型结构 体进行加压而得到的扁平型结构体。
[0112] 正极集电极耳能够与正极端子电连接。同样，负极集电极耳能够与负极端子电连 接。正极端子及负极端子可从电极组中伸出。
[0113] 电极组可收纳在外包装部件中。外包装部件也可W具有可使正极端子及负极端子 向其外侧伸出该样的结构。或者，外包装部件也可下述构成；具有两个外部端子，该些 各外部端子分别与正极端子及负极端子电连接。
[0114] 第3实施方式的非水电解质电池进一步具备非水电解质。非水电解质可含浸在电 极组中。此外，非水电解质可收纳在外包装部件中。
[0115] W下，对在第3实施方式的非水电解质电池中可使用的各部件的材料进行说明。
[0116] (1)负极
[0117] 可在负极中使用的材料为在第1实施方式中说明的材料。
[011引 （2)正极
[0119] 作为正极活性物质，可使用多种氧化物、硫化物、聚合物等。
[0120] 作为正极活性物质的例子，包括二氧化猛（例如Mn〇2)、氧化铁、氧化铜、氧化媒、 裡猛复合氧化物（例如LixMri2〇4或LixMn〇2)、裡媒复合氧化物（例如LiyNi〇2)、裡钻复合氧 化物（例如LixCo〇2)、裡媒钻复合氧化物（例如LiNii_yC〇y〇2)、裡猛钻复合氧化物（例如 LiMnyC〇i_y〇2)、尖晶石型裡猛媒复合氧化物（例如LixMrVyNiyO*)、具有橄揽石结构的裡磯氧 化物（例如LixFeP〇4、LixFei_yMnyP〇4、LixCoP〇4等）、硫酸铁（例如化2(S04)3)、饥氧化物（例 如V2〇e)。此外，还能够使用聚苯胺及聚化咯等导电性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料、 硫（S)、氣化碳等有机材料及无机材料。
[0121] 作为正极活性物质，更优选使用可得到高的电池电压的化合物。在该样的化合 物的例子中，包括裡猛复合氧化物（例如LixMri2〇4)、裡媒复合氧化物（例如LiyNi化）、裡钻 复合氧化物（例如Li,Co〇2)、裡媒钻复合氧化物（例如LiNii_yC〇y〇2)、尖晶石型裡猛媒复 合氧化物（例如LixMrVyNiyO*)、裡猛钻复合氧化物（例如LiMnyC〇i_y〇2)及磯酸铁裡（例如 LixFeP〇4)。在上述式中，优选X及y分别为0?1的范围。
[0122] 此外，作为正极活性物质，可使用由式LigNibC〇tMnd〇2表示的裡媒钻猛复合氧化物。 式中，a、b、c及d分别满足由不等式0《a《l. 1、0. l《b《0. 5、0《c《0. 9、0. l《d《0. 5 表不的关系。
[0123] 正极活性物质可W单独含有上述化合物中的任一种，也可W含有2种W上。
[0124] 在使用含有常温烙融盐的非水电解质的电池中，优选使用选自磯酸铁裡、 LiJP〇4F(0《X《1)、裡猛复合氧化物、裡媒复合氧化物及裡媒钻复合氧化物之中的化合 物。根据如此的构成，由于正极活性物质和常温烙融盐的反应性低，所W能够进一步提高循 环特性。
[0125] 导电剂是为提高集电性能、且抑制活性物质和正极集电体的接触电阻而根据需要 使用的。作为导电剂的例子，可列举出己快黑、炭黑、石墨、碳纳米纤维或碳纳米管等碳材 料。
[0126] 粘结剂是为使活性物质、导电剂及正极集电体粘结而根据需要使用的。作为粘结 剂的例子，可列举出聚四氣己帰（PTFE)、聚偏氣己帰、氣系橡胶、丙帰酸系橡胶及丙帰酸系 树脂。该些可W单独使用，也可W 2种W上混合使用。
[0127] 在正极层中，优选活性物质、导电剂及粘结剂分别W 80质量上且95质量 下、3质量％ W上且18质量％ W下及2质量％ W上且17质量％ ^下的比例含有。
[012引对于导电剂，通过使其为3质量％ W上的量，可进一步发挥上述效果。导电剂，通 过使其为18质量％ W下的量，在高温下保存电池时，能够抑制产生于导电剂表面的非水电 解质的分解。
[0129] 对于粘结剂，通过使其为2质量％ ^上的量可得到充分的正极强度。由于粘结剂 是绝缘材料，所W优选使其为17质量下的量。由此，能够抑制内部电阻的增大。
[0130] 正极集电体优选是铅铅或含有选自Mg、化及Si之中的一种W上元素的铅合金铅。 铅铅及铅合金铅的厚度优选为20 y m W下，更优选为15 y m W下。铅铅的纯度优选为99质 量％ ^上。在含有化、化、Ni、化等过渡金属时，它们的含量优选为1质量％ W下。
[0131] 正极材料层的密度优选为3g/cm3 W上。
[0132] (3)非水电解质
[0133] 作为非水电解质，例如能够使用液状非水电解质。液状非水电解质可通过将电解 质溶解在有机溶剂中来调制。液状非水电解质中的电解质的浓度优选为0. 5mol/L W上且 2. 5mol/L W下。
[0134] 作为电解质的例子，包括高氯酸裡（LiCl〇4)、六氣磯酸裡（LiPFe)、四氣测酸裡 (LiBF4)、六氣神酸裡（LiAsFe)、H氣甲賴酸裡（LiCFsSOs)、及双（H氣甲賴醜）亚胺裡
[LiN(CF3S02)2]等裡盐W及它们的混合物。电解质优选为即使在高电位下也难氧化的电解 质，最优选LiPFe。
[0135] 作为有机溶剂的例子，可列举出碳酸亚丙醋（PC)、碳酸亚己醋巧C)、碳酸亚己帰 醋（VC)等环状碳酸醋；碳酸二己醋值EC)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲己醋（MEC)等链状碳 酸醋；四氨巧喃（THF)、2甲基四氨巧喃（2MeTHF)、二氧戊环值0幻等环状離；二甲氧基己焼 值ME)、二己氧基己焼值邸）等链状離；Y-下内醋佑BL);己膳（AN)及环下讽（SL)。该些 有机溶剂可单独使用，或作为混合溶剂使用。
[0136] 将GBL与PC、EC及Y -下内醋GBL中的至少2种W上混合而成的混合溶剂适合用 于车载用电池等在高温环境下使用的电池。
[0137] 此外，作为液状非水电解质，能够使用含有裡离子的常温烙融盐。
[013引所谓常温烙融盐是指常温下至少一部分呈现液状的盐，所谓常温是指假定电源通 常工作的温度范围。所谓假设电源通常工作的温度范围是；上限为12CTC左右，根据情况为 60°C左右，下限为一40°C左右，根据情况为一20°C左右。
[0139] 作为裡盐，可使用非水电解质电池中一般使用的具有宽的电势窗口的裡盐。例如， 可列举出 LiBF*、LiPFe、LiCl〇4、LiCFsSOs、LiN(CF3S〇2)2、LiN^FgSOa)、LiN(CF3SC(C2FsS〇2))3 等，但也不限定于该些。它们可W单独使用，2种W上也可W混合使用。
[0140] 裡盐的含量优选为0. 1?3mol/L，更优选为1?2mol/L。由于通过使裡盐的含量 为0. Imol/L W上，能够减小电解质的电阻，因此能够提高大电流和低温放电特性。通过使 裡盐的含量在3mol/L W下，可将电解质的烙点抑制在低水平而在常温下保持液状。
[0141] 作为常温烙融盐，例如为具有季馈有机物阳离子的常温烙融盐，或者具有咪哇鐵 阳离子的常温烙融盐。
[0142] 作为季馈有机物阳离子，可列举出二焼基咪哇鐵、H焼基咪哇鐵等咪哇鐵离子、四 焼基馈离子、焼基化巧鐵离子、化哇鐵离子、化咯焼鐵离子、脈巧鐵离子等。特别是，优选咪 哇鐵阳离子。
[0143] 再者，作为四焼基馈离子，可列举出H甲基己基馈离子、H甲基己基馈离子、H甲 基丙基馈离子、H甲基己基馈离子、四戊基馈离子等，但也不限定于该些。
[0144] 此外，作为焼基化巧鐵离子，可列举出N-甲基化巧鐵离子、N-己基化巧鐵离子、 N-丙基化巧鐵离子、N-下基化巧鐵离子、1-己基-2-甲基化巧鐵离子、1-下基-4-甲基化 巧鐵离子、1-下基-2,4-二甲基化巧鐵离子等，但也不限定于该些。
[0145] 再者，具有该些阳离子的常温烙融盐可W单独使用，也可W 2种W上混合使用。
[0146] 作为咪哇鐵阳离子，可列举出二焼基咪哇鐵离子、H焼基咪哇鐵离子等，但也不限 定于该些。
[0147] 作为二焼基咪哇鐵离子，可列举出1,3-二甲基咪哇鐵离子、1-己基-3-甲基咪哇 鐵离子、1-甲基-3-己基咪哇鐵离子、1-甲基-3-下基咪哇鐵离子、1-下基-3-甲基咪哇鐵 离子等，但也不限定于该些。
[014引作为H焼基咪哇鐵离子，可列举出1，2,3-H甲基咪哇鐵离子、1,2-二甲基-3-己 基咪哇鐵离子、1，2-二甲基-3-丙基咪哇鐵离子、1-下基-2, 3-二甲基咪哇鐵离子等，但也 不限定于该些。
[0149] 再者，具有该些阳离子的常温烙融盐可W单独使用，也可W 2种W上混合使用。
[0150] (4)隔膜
[0151] 隔膜例如可由含有聚己帰、聚丙帰、纤维素或聚偏氣己帰（PVD巧的多孔质膜或合 成树脂制的无纺布形成。由聚己帰或聚丙帰形成的多孔质膜可在恒定温度下烙融而切断电 流。通过使用该些薄膜作为隔膜，能够进一步提高安全性。
[0152] (5)正极端子
[0153] 正极端子能够由具有导电性、且在相对于裡金属为3V(vs. Li/Li+) W上且5V(vs. Li/Li+) W下的范围内电稳定的材料形成。正极端子优选由铅或含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、 FeXu及Si中的至少一种元素的铅合金形成。为了降低与正极集电体的接触电阻，优选正 极端子由与正极集电体相同的材料形成。
[0154] 化）负极端子
[0155] 负极端子可由具有导电性、且在0. 4V(vs. Li/L〇 W上且3V(vs. Li/L〇 W下的范 围内电化学稳定的材料形成。在该样的材料的例子中，包括铅或含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、 FeXu及Si之中的至少一种元素的铅合金。为了降低与负极集电体的接触电阻，优选负极 端子由与负极集电体相同的材料形成。
[0156] (7)外包装部件
[0157] 作为外包装部件，例如能够使用层压薄膜制容器或金属制容器。
[015引外包装部件2的形状及大小可根据电池尺寸任意地设计。外包装部件的形状例如 也可W是扁平型（薄型）、方型、圆筒型、硬币型、纽扣型、片型或叠层型。作为外包装部件， 例如可使用搭载于便携式电子设备等中的小型电池用外包装部件、或搭载于二轮?四轮的 汽车等中的大型电池用外包装部件。
[0159] 层压薄膜是由金属层和覆盖该金属层的树脂层构成的多层薄膜。金属层优选为铅 铅或铅合金铅。使用包含铅铅或铅合金铅的层压薄膜作为外包装部件的电池能够减轻重 量。作为铅合金，优选含有Mg、化或Si等元素的合金。在含有化、化、Ni、化等过渡金属 时，其含量优选为1质量％^下。由此，可飞跃地提高高温环境下的长期可靠性、散热性。树 脂层具有增强金属层的作用。树脂层可由聚丙帰（P巧、聚己帰（P巧、尼龙或聚对苯二甲酸 己二醇醋（阳T)等高分子形成。
[0160] 形成外包装部件的层压薄膜的厚度优选为0. 5mm W下，更优选为0. 2mm W下。层 压薄膜可通过热烙融粘合而成形成所希望的形状。
[016。 金属制容器可由铅、铅合金、铁、不镑钢等形成。优选铅合金含有Mg、化或Si等元 素。在合金中含有化、化、Ni或化等过渡金属时，其含量优选为1质量％ ^下。形成金属 制容器的金属板的厚度优选为1mm W下，更优选为0. 5mm W下，进一步优选为0. 2mm W下。
[0162] 接着，参照附图对第3实施方式的非水电解质电池的几个例子具体地进行说明。
[0163] 首先，参照图3及图4对第3实施方式的第1例的非水电解质电池进行说明。
[0164] 图3是第3实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖视图。图4是图3所示 的非水电解质电池的A部的放大剖视图。
[0165] 图3所示的非水电解质电池10具备外包装部件1和收纳在外包装部件1中的电 极组2。
[0166] 外包装部件2具有袋状的形状。外包装部件2为层压制容器。
[0167] 在外包装部件2的内部进一步收纳有非水电解质（未图示）。
[016引 电极组2如图4所示含有正极3、负极4和多片隔膜5。电极组2如图3所示具有 将层叠体卷绕成润旋状的构成。该叠层体具有按隔膜5、正极3、隔膜5及负极4的顺序将 它们重叠的构成。该卷绕电极组2可通过W负极4位于最外周的方式将该样的叠层体卷绕 成润旋状，接着在拔出卷芯后一边进行加热一边进行加压来制作。
[0169] 如图4所示，正极3含有带状的正极集电体3a和形成于正极集电体3a的两面上 的正极材料层3b。正极集电体3a在电极组2的最外周附近含有表面上未形成正极材料层 3b的未担载正极材料的部分（未图示）。正极材料层3b含有正极活性物质（未图示）、导 电剂（未图示）和粘结剂（未图示）。
[0170] 如图4所示，负极4含有带状的负极集电体4a和形成于负极集电体4a的两面上 的负极材料层4b。负极集电体4a在电极组2的最外周含有表面上未形成负极材料层4b的 未担载负极材料的部分（未图示）。负极材料层4b含有负极活性物质（未图示）、导电剂 (未图示）和粘结剂（未图示）。
[0171] 在正极3的未担载正极材料的部分上电连接有图3所示的正极端子6。未担载正 极材料的部分和正极端子6的连接例如可通过超声波焊接来进行。同样，在正极4的未担 载负极材料的部分上电连接有图3所示的负极端子7。未担载负极材料的部分和负极端子 7的连接例如可通过超声波焊接来进行。正极端子6及负极端子7从外包装部件1向外伸 出。
[0172] 接着，参照图5及图6对第3实施方式的非水电解质电池的其它例子进行说明。
[0173] 图5是第3实施方式的第2例的非水电解质电池的部分剖切概略立体图。图6是 图5所示的非水电解质电池的B部的放大剖视图。
[0174] 对于图5及图6所示的非水电解质电池10,在电极组2不是卷绕型结构而具有叠 层型结构该点上，与图3及图4所示的第1例的非水电解质电池大不相同。
[01巧]图5及图6所示的非水电解质电池10具备层压薄膜制的外包装部件1和收纳在 外包装部件1内的叠层型电极组2。
[0176] 叠层型电极组2具有图6概略地所示的结构。也就是说，叠层型电极组2具有W 将正极材料层3b和负极材料层4b在中间夹着隔膜5而对置的方式使带状的多个正极3及 带状的多个负极4交替层叠的结构。
[0177] 如图6所示，各个负极集电体4a在其一端含有从叠层型电极组2伸出的未担载负 极材料的部分4c。该些未担载负极材料的部分4c作为负极集电极耳发挥作用。多个负极 集电极耳4c如图6所示被捆扎成1个，并与负极端子7电连接。
[0178] 同样，虽未图示，但各个正极集电体3a含有从叠层型电极组2伸出的未担载正极 材料的部分。该些未担载正极材料的部分作为正极集电极耳发挥作用。虽图示，但将多个 正极集电极耳被捆扎成1个，并与正极端子6电连接。
[0179] 正极端子6及负极端子7如图5所示从外包装部件1彼此朝相反的反的方向伸出。
[0180] 接着，参照图7对第3实施方式的非水电解质电池的另外的其它例子进行说明。
[0181] 图7是第3实施方式的第3例的非水电解质电池含有的电极组的概略展开立体 图。
[0182] 对于图7中示出电极组2的非水电解质电池10,在隔膜5为曲折地重叠的带状隔 膜该点上，与图3及图4所示的第1例的非水电解质电池W及图5及图6所示的第2例的 非水电解质大不相同。
[0183] 图7所示的电极组2具有片状的多个正极3、片状的多个正极4、曲折地重叠的带 状的隔膜5。
[0184] 旗状的正极3含有表面上形成有正极材料层3b的主部和表面上没有形成正极材 料层3b的窄小部3c。窄小部3c作为正极集电极耳发挥作用。同样，旗状的负极4含有表 面上形成有负极材料层4b的主部和表面上没有形成负极材料层4b的窄小部4c。窄小部 4c作为负极集电极耳发挥作用。
[0185] 在曲折重叠状的隔膜5的最上层，为了在此搭载主部，层叠1片负极4。在隔膜5 相对地形成的空间中交替地插入正极3及负极4。由此，W将隔膜5夹在中间的方式使正极 3的主部即正极材料层3b和负极4的主部即负极材料层4b对置。
[0186] 此外，正极集电极耳3c和负极集电极耳4c从电极组2朝着相同的方向突出。在 图7所示的电极组2中，在该电极组2的叠层方向，正极集电极耳3c彼此相对、负极集电极 耳4c彼此相对，但正极集电极耳3c与负极集电极耳4c并不相对。虽未图示，但多个正极 集电极耳3c被捆扎成1个，与正极端子（未图示）电连接。同样，多个负极集电极耳4c被 捆扎成1个，与负极端子（未图示）电连接。
[0187] W上说明的第3实施方式的非水电解质电池具备第2实施方式的电极。因而，第3 实施方式的非水电解质电池在循环后能够显示高的容量维持率、且能够抑制由循环导致的 电阻值的上升。
[018引（第4实施方式）
[0189] 根据第4实施方式，可提供一种电池包。该电池包含有第3实施方式的非水电解 质电池。
[0190] 第4实施方式的电池包的构成可根据用途适宜变更。根据第4实施方式，如前所 述，能够提供一种适合用于要求优良的循环特性和大电流特性的用途的电池包。具体地说， 能够提供一种适合作为数码相机的电源、或例如作为二轮?四轮的混合动力汽车、二轮? 四轮的电动汽车及助力自行车的车载用电池的电池包。
[0191] 接着，参照图8及图9对第4实施方式的电池包的一个例子进行说明。
[0192] 图8是第4实施方式的电池包的一个例子的概略分解立体图。图9是表示图8所 示的电池包的电路的方块图。
[0193] 图8及图9所示的电池包100具备8个第3实施方式的电池（单电池）21。8个 电池21的全部的正极端子6和全部的负极端子7朝着相同的方向突出。如图8及图9所 示，多个电池21并联连接地构成组电池22。构成组电池22的多个电池21如图8所示通过 粘接胶带23而一体化。
[0194] W与正极端子6及负极端子7突出的侧面相对的方式配置有印制电路布线基板 24。在印制电路布线基板24上搭载有图9中分别示出的热敏电阻25、保护电路26及向外 部设备通电用的細!子27。
[0195] 如图8及图9所示，构成组电池22的8个单电池21的各自的正极端子6通过正 极侧引线28而与印制电路布线基板24的保护电路26的正极侧连接器29电连接。同样， 构成组电池22的8个单电池21的各自的负极端子7通过负极侧引线30而与印制电路布 线基板24的保护电路26的负极侧连接器31电连接。
[0196] 热敏电阻25 W检测单电池21的温度的方式构成。将有关电池21的温度的检测 信号从热敏电阻25发送给保护电路26。保护电路26能够在规定的条件下将保护电路与向 外部设备通电的通电用端子27之间的正极侧布线27a及负极侧布线2化切断。所谓规定 的条件例如是在热敏电阻25的检测温度达到规定温度W上时检测到单电池21的过充电、 过放电、过电流等时。该检测方法对各个单电池21或组电池22全体进行。在对各个单电 池21进行检测时，可W检测电池电压，也可W检测正极电位或负极电位。对组电池22全体 的检测可通过在各个单电池21中插入用作参比电极的裡电极来进行。在图9时，将电压检 测用布线26a与各个单电池21电连接，通过该些布线26a将检测信号发送给保护电路26。
[0197] 关于组电池22,在除了正极端子6及负极端子7突出的侧面W外的H个侧面上配 置由橡胶或树脂构成的保护片材33。在正极端子6及负极端子7突出的侧面与印制电路布 线基板24之间，配置由橡胶或树脂构成的块状的保护块34。
[019引该组电池22与各保护片材33、保护块34及印制电路布线基板24 -同被收纳在收 纳容器35中。也就是说，分别在收纳容器35的长边方向的双方的内侧面和短边方向的内 侧面上配置保护片材33,在短边方向的相反侧的内侧面上配置印制电路布线基板24。组电 池22位于被保护片材33及印制电路布线基板24围成的空间内。在收纳容器35的上面安 装有盖36。
[0199] 再者，对于组电池22的固定，也可W代替粘接胶带23而使用热收缩胶带。在此种 情况下，在组电池的两侧面上配置保护片材，在缠绕了热收缩管后，使该热收缩管热收缩而 捆扎组电池。
[0200] 此外，在图8及图9所示的电池包100中，串联地连接单电池21，但是例如也可W 如图10所示串联地连接。当然也能够将组装好的电池包100串联及/或并联地连接。
[0201] W上说明的第4实施方式的电池包包含第3实施方式的非水电解质电池。因此， 第4实施方式的电池包在循环后能够显示高的容量维持率、且能够抑制由循环导致的电阻 值的上升。
[0202] 实施例
[0203] W下对实施例进行说明，但只要不脱离本实用新型的要旨，本实用新型就不限定 于W下所述的实施例。
[0204] <电极的制作>
[0205] (实施例 1-1)
[0206] 在实施例1-1中，按W下的步骤制作图2所示的电极4。
[0207] 首先，将轻丙基甲基纤维素溶解在N-甲基化咯焼丽（NMP)中。接着，将作为导电 剂的炭黑投入到溶解有轻丙基甲基纤维素的NMP中，然后使炭黑充分分散。然后，将二氧化 铁Ti〇2炬）投入该分散液中。然后，投入作为粘结剂的聚偏氣己帰（PVD巧，并进行混合。所 使用的PVDF的平均分子量为4X 1〇5。
[020引如此，调制含有轻丙基甲基纤维素、炭黑、Ti化炬）及PVDF、且轻丙基甲基纤维素： 炭黑；Ti02做；PVDF的质量比为9 ;10 ;80 ;1的电极制作用浆料。
[0209]将得到的浆料涂布在作为集电体4a的厚度为15 ym的铅铅上，然后使其干燥，得 到涂膜。对该涂膜进行加压。加压W涂膜密度达到2. 2g/cm3的方式通过调节加压压力来 进行。如此，得到具备集电体4a和形成在其上的活性物质材料层4b的电极4。
[0210] 用截面SEM观察了得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性物质材料层 4b含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。也就 是说，活性物质材料层4b含有的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于该些复合 体41间的粘结部件45。各个复合体41含有作为Ti化炬）的活性物质粒子42和覆盖其整 个表面的覆盖层43。覆盖层43含有轻甲基纤维素。覆盖层43进一步含有作为导电剂的炭 黑44。此外，位于复合体41间的粘结部件45含有PVDF。
[0211] (实施例 1-2 ?1-9)
[0212] 在实施例1-2?1-9中，分别如表1所示那样变更电极制作用浆料中的轻丙基甲 基纤维素；PVDF的质量％的比，除此W外，与实施例1-1同样地制作电极4。
[0213] 用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例1-1同样地含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结 构的电池用活性物质体40。
[0214] (比较例 1-1)
[0215] 在比较例1-1中，不使用PVDF而调制电极制作用浆料，除此W外，与实施例1-1 同样地制作电极。比较例1-1中调制的电极制作用浆料中的轻丙基甲基纤维素：炭黑： Ti〇2做的质量％的比为10 ;10 ;80。
[0引引（比较例1-。
[0217] 在比较例1-2中，不使用轻丙基甲基纤维素而调制电极制作用浆料，除此W外，与 实施例1-1同样地制作电极。调制的电极制作用浆料中的炭黑；Ti化炬）；PVDF的质量％的 比为 10 ;80 ;10。
[0引引（比较例1-：3)
[0219] 在比较例1-3中，在调制电极制作用浆料时，将PVDF与轻丙基甲基纤维素一同投 入到NMP中，除此W外，与实施例1-5同样地制作电极。
[0220] 用截面沈M观察了按比较例1-3得到的电极的活性物质材料层，结果确认活性物 质材料层含有图11所示的电池用活性物质体40'。该电池用活性物质体40'如图11所示 具备作为Ti化的多个活性物质粒子42。轻甲基纤维素部件43'和聚偏氣己帰部件45'位 于活性物质粒子42的表面上。炭黑44分散在轻甲基纤维素部件43'中及聚偏氣己帰部件 45'中。该里，在轻甲基纤维素部件43'中炭黑44均匀地分散，但在聚偏氣己帰部件45'中 炭黑44未均匀分散。此外，聚偏氣己帰部件45'粘结两个W上的活性物质粒子42。
[0221] (实施例 2-1 ?2-9)
[0222] 在实施例2-1?2-9中，分别代替Ti化炬）而使用铁酸裡LiJi5〇i2 ( W下称为LT0)， 除此W外，与实施例1-1?1-9各自同样地制作电极4。
[0223] 下表2中示出实施例2-1?2-9中调制的电极制作用浆料中的轻丙基甲基纤维 素；PVDF的质量％的比。
[0224] 用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0225] (比较例 2-1 ?2-3)
[022引在比较例2-1?2-3中，分别代替Ti化做而使用LT0,除此W外，与比较例1-1? 1-3各自同样地制作电极。
[0227](实施例 3-1 ?3-9)
[022引在实施例3-1?3-9中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与Ti化炬）一同投 入到NMP中，除此W外，与实施例1-1?1-9各自同样地制作电极4。
[0229] 在实施例3-1?3-9中，分别将调制的电极制作用浆料中的Ti化炬）；LT0的质量％ 的比规定为40 ;40。
[0230] 下表3中示出实施例3-1?3-9各自中调制的电极制作用浆料中的轻丙基甲基纤 维素；PVDF的质量％的比。
[023。 用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0232](比较例 3-1 ?3-3)
[023引在比较例3-1?3-3中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与Ti化做一同投 入到NMP中，除此W外，与比较例1-1?1-3各自同样地制作电极。
[0234] 在比较例3-1?比较例3-3中，分别将调制的电极制作用浆料中的Ti化做；LT0的 质量％的比规定为40 ;40。
[023引（实施例4-1?4-9)
[0236] 在实施例4-1?4-9中，分别代替Ti〇2炬）而使用铁酸魄Nb2Ti〇7( W下称为NT0)， 除此W外，与实施例1-1?1-9各自同样地制作电极4。
[0237] 下表4中示出实施例4-1?4-9中调制的电极制作用浆料中的轻丙基甲基纤维 素；PVDF的质量％的比。
[0238] 用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0239] (比较例 4-1 ?4-3)
[0240] 在比较例4-1?4-3中，分别代替Ti化做而使用NT0,除此W外，与比较例1-1? 1-3各自同样地制作电极。
[0241] (实施例 5-1 ?5-9)
[0242] 在实施例5-1?5-9中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与NT0 -同投入到 NMP中，除此W外，与实施例4-1?4-9各自同样地制作电极4。
[024引在实施例5-1?5-9中，分别将调制的电极制作用浆料中的LT0 ;NT0的质量％的 比规定为40 ;40。
[0244] 下表5中示出实施例5-1?5-9各自中调制的电极制作用浆料中的轻丙基甲基纤 维素；PVDF的质量％的比。
[0245] 用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例1-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0246] (比较例 5-1 ?5-3)
[0247] 在比较例5-1?5-3中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与NT0 -同投入到 NMP中，除此W外，与比较例4-1?4-3各自同样地制作电极。
[024引在比较例5-1?5-3各自中，分别将调制的电极制作用浆料中的LT0 ;NT0的质 量％的比规定为40 ;40。
[0249] (实施例 6-1)
[0250] 在实施例6-1中，按W下的步骤制作图2所示的电极4。
[0251] 首先，将駿甲基纤维素溶解于纯水中。接着，将作为导电剂的炭黑投入到溶解有駿 甲基纤维素的纯水中，然后将炭黑充分分散。然后，将二氧化铁Ti化炬）投入该分散液中。 然后，投入作为粘结剂的下苯橡胶（SBR)，并进行混合。使用的SBR的平均分子量为1 X 106。 [0巧2] 如此，调制含有駿甲基纤维素、炭黑、Ti化做及SBR、且駿甲基纤维素；炭黑： Ti〇2做；SBR的质量比为9 ;10 ;80 ;1的电极制作用浆料。
[0253] 将得到的浆料涂布在作为集电体4a的厚度为15 ym的铅铅上，然后进行干燥，得 到涂膜。对该涂膜进行加压。加压W涂膜密度达到2. 2g/cm3的方式通过调节加压压力来 进行。如此，得到具备集电体4a和形成在其上的活性物质材料层4b的电极4。
[0254] 用截面沈M观察了得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性物质材料层 4b含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构的电池用活性物质体40。也就 是说，活性物质材料层4b含有的电池用活性物质体40具备多个复合体41和位于该些复合 体41间的粘结部件45。各个复合体41含有作为Ti〇2炬）的活性物质粒子42和覆盖其整 个表面的覆盖层43。覆盖层43含有駿甲基纤维素。覆盖层43进一步含有导电剂即炭黑 44。此外，位于复合体41间的粘结部件45含有SBR。
[0巧5](实施例6-2?6-9)
[0巧6] 在实施例6-2?6-9中，分别如表6所示那样变更电极制作用浆料中的駿甲基纤 维素；SBR的质量％的比，除此W外，与实施例6-1同样地制作电极4。
[0257]用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0巧引（比较例6-1)
[0259] 在比较例6-1中，不使用SBR而调制电极制作用浆料，除此W外，与实施例6-1同 样地制作电极。比较例6-1中调制的电极制作用浆料中的駿甲基纤维素；炭黑；Ti化炬）的 质量％的比为10 ;1〇 ;80。
[0260] (比较例 6-。
[0261] 在比较例6-2中，不使用駿甲基纤维素而调制电极制作用浆料，与实施例6-1同样 地制作电极。调制的电极制作用浆料中的炭黑；Ti〇2炬）；SBR的质量％的比为10 ;80 ;10。 [026引（比较例6-：3)
[026引在比较例6-3中，除了在调制电极制作用浆料时，将SBR与駿甲基纤维素一同投入 到纯水中W外，与实施例6-5同样地制作电极。
[0264] 用截面沈M观察了按比较例6-3得到的电极的活性物质材料层，结果确认活性物 质材料层含有与图11所示的电池用活性物质体40'相同的结构的电池用活性物质体。该 电池用活性物质体具备Ti化的多个活性物质粒子。駿甲基纤维素部件和下苯橡胶部件位 于活性物质粒子的表面。在駿甲基纤维素部件中及下苯橡胶部件中分散有炭黑。该里，在 駿甲基纤维素部件中炭黑均匀地分散，但在下苯橡胶部件中炭黑没有均匀地分散。此外，下 苯橡胶部件粘结两个W上的活性物质粒子。
[0265] (实施例 7-1 ?7-9)
[0266] 在实施例7-1?7-9中，分别代替Ti〇2炬）而使用铁酸裡Liji讯2 ( W下称为LT0)， 除此W外，与实施例6-1?6-9各自同样地制作电极4。
[0267] 下表7中示出实施例7-1?7-9中调制的电极制作用浆料中的駿甲基纤维素；SBR 的质量％的比。
[0268] 用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0269] (比较例 7-1 ?7-3)
[0270] 在比较例7-1?7-3中，分别代替Ti化做而使用LT0,除此W外，与比较例6-1? 6-3各自同样地制作电极。
[0271] (实施例 8-1 ?8-9)
[0272] 在实施例8-1?8-9中，分别在调制电极制作用浆料时，将LT0与Ti化做一同投 入到纯水中，除此W外，与实施例6-1?6-9各自同样地制作电极4。
[0273] 在实施例8-1?8-9中，分别将调制的电极制作用浆料中的Ti化炬）；LT0的质量％ 的比规定为40 ;40。
[0274] 下表8中示出实施例8-1?8-9各自中调制的电极制作用浆料中的駿甲基纤维 素；SBR的质量％的比。
[0275] 用截面SEM观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0276] (比较例 8-1 ?8-3)
[0277] 在比较例8-1?8-3中，分别在调制电极制作用浆料时，将LT0与Ti化做一同投 入到纯水中，除此W外，与比较例6-1?6-3各自同样地制作电极。
[027引在比较例8-1?比较例8-3中，分别将调制的电极制作用浆料中的Ti化做；LT0的 质量％的比规定为40 ;40。
[0279] (实施例 9-1 ?9-9)
[0280] 在实施例9-1?9-9中，分别代替Ti〇2炬）而使用铁酸魄Nb2Ti〇7( W下称为NT0)， 除此W外，与实施例6-1?6-9各自同样地制作电极4。
[0281] 下表9中示出实施例9-1?9-9中调制的电极制作用浆料中的駿甲基纤维素；SBR 的质量％的比。
[0282] 用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[028引（比较例9-1?9-3)
[0284] 在比较例9-1?9-3中，分别代替Ti化做而使用NT0,除此W外，与比较例6-1? 6-3各自同样地制作电极。
[0285] (实施例 10-1 ?10-9)
[0286] 在实施例10-1?10-9中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与NT0 -同投入 到纯水中，除此W外，与实施例9-1?9-9各自同样地制作电极4。
[0287] 在实施例10-1?10-9中，分别将调制的电极制作用浆料中的LT0 ;NT0的质量％ 的比规定为40 ;40。
[028引下表10中示出实施例10-1?10-9各自中调制的电极制作用浆料中的駿甲基纤 维素；SBR的质量％的比。
[0289] 用截面沈M观察了各实施例中得到的电极4的活性物质材料层4b，结果确认活性 物质材料层4b与实施例6-1同样含有具有与图1所示的电池用活性物质体40相同的结构 的电池用活性物质体40。
[0290] (比较例 10-1 ?10-3)
[0291] 在比较例10-1?10-3中，分别在调制电极制作用浆料时将LT0与NT0 -同投入 到纯水中，除此W外，与比较例9-1?9-3各自同样地制作电极。
[029引在比较例10-1?10-3各自中，将调制的电极制作用浆料中的LT0 ;NT0的质量％ 的比规定为40 ;40。
[0293] <评价用电池的制作>
[0294] 使用按上述制作的各电极4,按W下的步骤制作评价用电池。
[0295] 首先，将按上述制作的电极4切成2cm见方的大小，将其作为工作电极。此外，准 备具有2. 0cm见方的大小的裡金属铅，将其作为对电极。然后，准备裡金属，将其作为参比 电极。使工作电极和对电极W夹着作为隔膜的玻璃过滤器的方式对置。将彼此对置的工作 电极及对电极W及参比电极装入3极式玻璃电池（cell)中。此时，W不与工作电极和对电 极接触的方式插入参比电极。接着，将工作电极、对电极及参比电极分别连接在玻璃电池的 端子上。另一方面，将LiPFe作为电解质而溶解在混合溶剂中，调制电解液。使用的混合溶 剂按体积比率1:2含有碳酸亚己醋和碳酸二己醋。LiPFe的浓度为Imol/L。将该电解液称 量25mU将称量的该电解液注入玻璃电池中。在使隔膜和电极中充分含浸电解液后，密封玻 璃电池。如此，制作各实施例及各比较例的评价用电池。
[0296] <充放电试验>
[0297] 使用按上述制作的评价用电池，在25C的恒温槽内进行充放电试验。将充放电速 率规定为1.0C。将1次充放电作为1个循环，进行50个循环。分别测定初次充放电后及 50个循环后的容量。在第25个循环和第50个循环中确认0.2C容量。将初次放电容量设 定为100%，算出50个循环后的放电容量维持率（％ )。表1?表10中示出有关各实施例 及比较例的容量维持率的结果。
[029引此外，测定了 50个循环后的电阻值（Q)。电阻值按W下进行了测定。将评价电 池设置在交流阻抗测定装置上，一边从300MHz扫描到10化一边测定阻抗。将其数据记在 cole-cole图中，将与该圆弧的X轴的最大交点确定为电阻值。下表1?表10中示出有关 各实施例及比较例的50个循环后的电阻值的结果。
[0299] <剥离强度的测定>
[0300] 在各实施例及比较例中，将电极制作用浆料涂布在铅上，并使其干燥，得到各自的 电极即加压前的电极，测定该电极的剥离强度（g/cm)。
[0301] 剥离强度按W下进行测定。首先，将电极制作用浆料涂布在铅上，并使其干燥，得 至IJ电极，将该电极切成2 X 5cm的长条状，作为测定用试样。接着，将胶带贴在各测定用试样 的活性物质材料层的表面上，将该胶带置于抗拉强度试验机上，从集电体上剥离活性物质 材料层。将有关各实施例及比较例的试样的活性物质材料层的剥离所需的力记录为剥离强 度。下表1?表10中不出其结果。
[0302] 表 1
[030引实施例1系列（活性物质；Ti02做）
[0304]

【权利要求】
1. 一种电池用活性物质体，其具备： 多个复合体，所述复合体包含活性物质粒子以及覆盖所述活性物质粒子的覆盖层，所 述覆盖层含有选自羟烷基纤维素及羧甲基纤维素之中的至少1种；以及 粘结部件，其位于所述多个复合体之间，包含选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶及丙烯酸系聚 合物之中的至少1种。
2. 根据权利要求1所述的电池用活性物质体，其中，所述活性物质粒子含有选自尖晶 石结构的钛酸锂、单斜晶系0型钛复合氧化物、铌钛复合氧化物、硅、硅复合氧化物及石墨 之中的至少一种。
3. 根据权利要求1或2所述的电池用活性物质体，其中，所述羟烷基纤维素为选自羟丙 基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素及羟丙基乙基纤维素中的至少1种。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的电池用活性物质体，其中，所述选自羟烷基纤 维素及羧甲基纤维素之中的至少1种的合计质量相对于所述选自羟烷基纤维素及羧甲基 纤维素之中的至少1种的合计的质量以及所述粘结部件的质量之和的质量百分比在10质 量％以上且90质量％以下的范围内。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的电池用活性物质体，其中，所述覆盖层进一步含 有导电剂。
6. -种电极，其具备： 集电体；以及 活性物质材料层，其设在所述集电体上，且含有权利要求1?5中任一项所述的电池用 活性物质体。
7. -种非水电解质电池，其具备： 正极； 作为负极的权利要求6所述的电极；以及 非水电解质。
8. -种电池包，其含有权利要求7所述的非水电解质电池。
【文档编号】H01M4/13GK204204956SQ201420534625
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】岩崎拓哉, 稻垣浩贵, 高见则雄 申请人:株式会社东芝