[发明专利]二次电池、制造二次电池的方法、电池组和电动车辆

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月24日提交的日本在先专利申请JP2013-131639的权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本技术涉及一种包括包含高分子化合物和电解液的电解质层的二次电池、制造二次电池的方法，和使用二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备。

背景技术

近年来，各种电子设备(诸如移动电话和个人数字助理(PDA))已被广泛使用，并且已经要求进一步减小电子设备的尺寸和重量并实现其较长寿命。因此，作为电子设备的电力源，电池，特别是能够提供高能量密度的小的轻型二次电池已经被开发出来。

近来，已经认为这样的二次电池不仅适用于电子设备，而且也适用于其它应用。这种其它应用的实例可包括电池组，其安装和可拆卸地安装在电子设备或类似装置、电动车辆(诸如电动汽车)、电力存储系统(诸如家用电力服务器)以及电动工具(诸如电钻)上。

已经提出了利用各种充电和放电原理以获得电池容量的二次电池。特别而言，利用吸附和放出电极反应物的二次电池已引起人们的重视，因为这种二次电池比铅电池、镍镉电池等提供更高的能量密度。

二次电池包括：电极(负极和正极)和作为液体电解质的电解液。电极包括包含活性物质的活性物质层，且电解液包含溶剂和电解质盐。在包括电解液的二次电池中，在获得高离子传导率的同时，由于电解液的泄漏，可能发生诸如腐蚀的过失。

相应地，最近，作为凝胶电解质的电解质层已被使用，以防止电解液的这种泄漏。电解质层包含高分子化合物与电解液一起，且电解液由高分子化合物支持。

在形成电解质层的步骤中，在制备包含高分子化合物和电解液的溶液之后，活性物质层的表面被涂覆有溶液。因此，形成包含电解液和高分子化合物的电解质层以覆盖活性物质层的表面。在这种情况下，为了获得优异的电池特性，需要允许电解质层中的电解液尽可能渗透活性物质层。

因此，为了提高溶液相对于活性物质层的渗透性，活性物质层的表面被溶液涂覆数次(例如，参见日本未经审查的专利申请公开号2000-173656)。在这种情况下，在活性物质层的表面涂覆低粘度溶液之后，活性物质层的表面涂覆高粘度溶液。

发明内容

然而，由于溶液相对于活性物质层的渗透性还不充分，所以电池特性可能会降低。

理想的是提供一种二次电池、制造二次电池的方法、电池组、能够获得优异电池特性的电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子设备。

根据本技术的一个实施例，提供了一种二次电池，其包括：包括活性物质层的电极；和设置在活性物质层上的电解质层，其中活性物质层的面积密度等于或大于约40毫克/平方厘米，电解质层包括高分子化合物和电解液，且通过电解质层的表面观察，(A)观察不到圆形区域，或(B)观察到一个或多个圆形区域，且圆形区域的平均直径等于或小于约1.3毫米。

根据本技术的一个实施例，提供了另一种二次电池，其包括：包括活性物质层的电极；和设置在活性物质层上的电解质层，其中电解质层通过将不包含高分子化合物的非水液体涂覆到活性物质层的表面，随后将包含电解液的非水溶液与高分子化合物一起涂覆到活性物质层的表面形成。

根据本技术的一个实施例，提供了一种制造二次电池的方法，其中形成活性物质层，和通过将不包含高分子化合物的非水液体涂覆到活性物质层的表面，并将包含电解液的非水溶液与高分子化合物一起涂覆到供应有非水液体的活性物质层的表面而形成电解质层。

根据本技术的一个实施例，提供了一种电池组，包括：二次电池；控制部，被配置为控制二次电池的运行；和切换部，被配置为根据控制部的指令来切换二次电池的运行，其中二次电池包括：包括活性物质层的电极；和设置在活性物质层上的电解质层，活性物质层的面积密度等于或大于约40毫克/平方厘米，电解质层包括高分子化合物和电解液，且通过电解质层的表面观察，(A)观察不到圆形区域，或(B)观察到一个或多个圆形区域，且圆形区域的平均直径等于或小于约1.3毫米。

根据本技术的一个实施例，提供了一种电动车辆，其包括：二次电池；转换部，被配置为将从二次电池供应的电力转换为驱动力；驱动部，被配置为根据驱动力来操作；和控制部，被配置为控制二次电池的运行，其中二次电池包括包括活性物质层的电极；和设置在活性物质层上的电解质层，活性物质层的面积密度等于或大于约40毫克/平方厘米，电解质层包括高分子化合物和电解液，且通过电解质层的表面观察，(A)观察不到圆形区域，或(B)观察到一个或多个圆形区域，且圆形区域的平均直径等于或小于约1.3毫米。