[发明专利]电极、电池、电池组、电子装置和电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电极，包含所述电极的电池，包含所述电池的电池组，电子装置，电动车辆，电力储存装置（电力储存装置）和电力系统。更具体地，本发明涉及包括集电体和电极层的电极。

背景技术

在相关技术中，包含具有小粒度的活性物质的一次粒子或通过一次粒子的聚集而形成的二次粒子的电极可能具有活性物质层在压制时容易从集电体上剥落的问题。该问题归因于以下事实：如上所述的活性物质具有使得大量粘结剂吸收在一次粒子之间或二次粒子中的大比表面积；以及随着活性物质在压制时破裂，在活性物质和基板材料之间发生伸长系数之差。

对于一些活性物质，可能期望降低活性物质的一次粒子的粒度以提高充放电特性，因此在包含这种活性物质的电极中粘附特性的提高是非常重要的技术。

因此，在过去，已经期望提高集电体和活性物质层之间的粘附性的技术。例如，日本专利公开号3997606和3482443提议了其中在集电体和活性物质层之间的界面中高度浓缩粘结剂的技术作为这种技术。

发明内容

考虑到如上所述的情况，因此期望提供一种能够提高集电体和电极层之间的粘附性（粘着性）的电极，包括所述电极的电池，包括所述电池的电池组，电子装置，电动车辆，电力储存装置和电力系统。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种电极，包括集电体和设置在所述集电体上的电极层。所述电极层包括含有活性物质的第一颗粒和比所述集电体更硬的第二颗粒。所述第二颗粒至少存在于所述集电体和所述电极层之间的界面处。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种电极，包括集电体和设置在所述集电体上的电极层。所述电极层包括含有活性物质的第一颗粒和比所述集电体更硬的第二颗粒。所述第二颗粒以嵌入在所述集电体中的方式设置。

根据本发明的其他实施方式，提供了电池组，电子装置，电动车辆，电力储存装置和电力系统，所述实施方式各自包括具有根据上述实施方式中的至少一种的电极的电池。

在本发明的实施方式中，由于第二颗粒比集电体硬，所以第二颗粒能够以嵌入在集电体的表面中的方式设置。因此，变得可以抑制界面处的集电体和电极层之间的分层。

如上所述，根据本发明，可以提高集电体和电极层之间的粘附性。

如附图中所示，考虑到本发明的具体实施方式的下列详细说明，本发明的这些和其他目的、特征以及优点将变得更显而易见。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施方式的非水电解质二次电池的构造例的横截面图。

图2是示出了图1中所示的螺旋卷绕电极体的一部分的放大横截面图。

图3A是示出了正极层的第一构造例的横截面图；

图3B是示出了正极集电体和粘附层（粘合层，粘着层，胶粘层，adhesion layer）之间的界面的放大横截面图；

图3C是示出了正极层的第二构造例的横截面图；

图4A至4C是用于说明二次粒子的嵌入（埋置，embedment）状态的图；

图5是示出根据本发明第二实施方式的非水电解质二次电池的构造例的横截面图；

图6A是示出负极层的第一构造例的横截面图；

图6B是示出了负极集电体和粘附层之间的界面的放大横截面图；

图6C是示出了负极层的第二构造例的横截面图；

图7是示出了根据本发明第三实施方式的非水电解质二次电池的构造例的分解透视图；

图8是沿线VIII-VIII截取的图7中所示的螺旋卷绕电极体的横截面图；

图9是示出了根据本发明第四实施方式的电池组的构造例的方块图；

图10是示出了使用根据本发明实施方式的非水电解质二次电池的用于房屋的电力储存系统的应用例的示意图；

图11是示意性示出了使用其中应用本发明实施方式的串联混合动力系统的混合动力车辆的构造例的图；

图12A是比较例1中的正极集电体的剥离表面（剥离面，脱层表面，分层表面，delaminated surface）的SEM图；

图12B是示出了图12A中的SEM图像的一部分的放大SEM图像；

图13A是比较例4中的正极集电体的剥离表面的SEM图像；和

图13B是示出了图13A中的SEM图像的一部分的放大SEM图像。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的实施方式进行描述。将以下列顺序进行描述。

1.第一实施方式（在正极中具有提高的粘附性的圆筒型电池的实例）