電池、電解質、電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲設備和電力系統的制作方法
【專利摘要】本發明中的顆粒的粒徑(D50)介于50nm與450nm之間且包括兩端點，或者介于750nm與10000nm之間且包括兩端點。所述顆粒的折射率至少為1.3但是小于2.4。所述顆粒與基質高分子化和物之間(顆粒/基質高分子化合物)的質量比和所述顆粒與電解質鹽之間(顆粒/電解質鹽)的質量比中的一方介于15/85和90/10之間且包括兩端點。
【專利說明】
電池、電解質、電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲設備和 電力系統
技術領域
[0001] 本技術設及電池、電解質、均使用電池的電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲設 備和電力系統。
【背景技術】
[0002] 對于具有優異的能量密度并廣泛用于移動設備的裡離子二次電池來說，因為它們 具有更輕的重量和高能量密度，電池在非常薄的形狀下的可制造性等原因，對封裝構件使 用層壓膜的那些電池已投入實際應用中。
[0003] 因而在使用層壓膜作為封裝構件的電池中，為了耐液體泄漏等目的，電解液和高 分子化合物被用作電解質，并且運樣的電池被稱為高分子電池。在它們之中，使用所謂的其 中電解液被保持在高分子化合物中的凝膠形式的凝膠電解質的電池得到廣泛使用。
[0004] 在高分子電池中，形狀可變性通過利用封裝構件的侶層壓膜而得到大大改善，但 是另一方面，強度可能不足并且在由于誤用而施加強力時可能發生變形。
[0005] 在運種情況下，盡管在用強固的外部包裝覆蓋的情況下沒有問題，但是便隨對于 更高的容量的要求的是外部封裝變得更簡單，并且在變形較大時，電池可能會經歷內部短 路并且不能起到電池的作用。
[0006] 在運點上，在專利文獻1中，提出將抓±顆粒等混合在凝膠電解質中W提高凝膠的 強度。
[0007] 引用列表 [000引專利文獻
[0009]專利文獻1:肝 2010-198757A
【發明內容】
[001日]技術問題
[0011] 在將顆粒混合在電解質中的電池中，由于電解質中出現渾濁等，導致難W在沒有 犧牲容量的情況下確保安全性。
[0012] 因此，本技術的目標是提供可W在沒有犧牲容量的情況下確保安全性的電池、電 解質、電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲設備W及電力系統。
[0013] 問題的解決方案
[0014] 為了解決W上問題，本技術提供一種電池，包括:正極;負極;隔膜；W及電解質，電 解質包含顆粒、包含溶劑和電解質鹽的電解液、W及基質高分子化和物。顆粒的粒徑D50不 小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不大于lOOOOnm。顆粒的折射率不小于 1.3并且小于2.4。顆粒與基質高分子化和物之間（顆粒/基質高分子化和物）的質量比和顆 粒與電解質鹽之間（顆粒/電解質鹽）的質量比中的一方不小于15/85并且不大于90/10。
[0015] 本技術提供一種電解質，包括:顆粒;電解液，包含溶劑和電解質鹽；W及基質高分 子化和物。顆粒的粒徑D50不小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不大于 lOOOOnm。顆粒的折射率不小于1.3并且小于2.4。顆粒與基質高分子化和物之間(顆粒/基質 高分子化和物）的質量比和顆粒與電解質鹽之間（顆粒/電解質鹽）的質量比中的一方不小 于15/85并且不大于90/10。
[0016] 根據本技術的實施方式的電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲裝設備W及電力 系統包括上述電池。
[0017] 發明的有利效果
[0018] 根據本技術，可W在沒有犧牲容量的情況下確保安全性。
【附圖說明】
[0019] [圖1]圖1是示出根據本技術的第一實施方式的層壓膜型的非水電解質電池的配 置的分解立體圖。
[0020] [圖2]圖2A是示出沿著在圖1中示出的卷繞電極體的線I-I的截面配置的截面圖。 圖2B是示出沿著與卷繞電極體的線I-I正交的方向的截面的部分的示意性截面圖。
[0021] [圖3]圖3A至圖3C是示出使用層疊電極體的層壓膜型的非水電解質電池的配置的 分解立體圖。
[0022] [圖4]圖4是示出簡化的電池組的配置實例的分解立體圖。
[0023] [圖5]圖5A是示出簡化的電池組的外觀的示意性立體圖。圖5B是示出簡化的電池 組的外觀的示意性立體圖。
[0024] [圖6]圖6是根據本技術的實施方式的電池組的電路配置實例的框圖。
[0025] [圖7]圖7是示出使用本技術的非水電解質電池的住宅用的電力存儲系統的應用 的實例的示意圖。
[0026] [圖引圖8是示意性地示出應用本技術的采用串聯混合動力系統的混合動力車輛 的配置的實例的示意圖。
[0027] [圖9]圖9是描述電池彎曲試驗的示意圖。
[0028] [圖10]圖10是描述電池彎曲試驗的示意性的截面圖。
【具體實施方式】
[0029] (本技術的技術背景）
[0030] 首先，為了更容易理解本技術，對本技術的技術背景進行描述。如在"【背景技術】"的 部分中描述的，在專利文獻1(肝2010-198757A)中，建議將抓±的顆粒等混合在凝膠電解 質中W提高凝膠電解質的強度。
[0031] 在制造專利文獻1中描述的電池時，采用W下方法等。就是說，預先提供的具有流 動性的凝膠電解質(使用溶劑W溶膠形式制備成者通過加熱烙化W熱烙融形式制備的凝膠 電解質）形成在電極(或隔膜)上，并且然后使其凝固。然后，電極和隔膜被層疊和/或卷繞W 形成發電元件(卷繞電極體或層疊電極體）。
[0032] 在形成發電元件時，凝膠電解質至少被涂布至活性物質混合層(活性物質層)的整 個表面;在此，重要的是還將凝膠電解質充足地提供至(尤其）電極的包括活性物質混合層 的切割端面。運是因為電解質的水平不足不僅由于不能有助于充電反應的部分的出現而使 得容量損失，而且還由于切割端面上出現的毛刺、脫落的導電劑或者施加高電位的現象，使 得金屬離子溶出等，并且運樣會導致短路事故。
[0033] 然而，在試圖將混合有抓±的顆粒等的凝膠電解質充足地涂布到電極的切割端面 時，將引起W下狀態，其中形成寬度比電極的寬度更大的凝膠電解質層并且凝膠電解質層 在寬度方向上從電極的寬度方向上的兩端突出。如果在涂布之后出現運個狀態，那么因為 混合有抓±顆粒等的凝膠電解質是渾濁(cloudy)的等，所W難W辨別透過凝膠電解質觀察 的電極的輪廓。
[0034] 因此，在形成發電元件時，難W將正極端部、隔膜端部和負極端部準確疊加為具有 合適的間隙（端部之間在寬度方向上的間隔）。在層疊或卷繞電極和隔膜時，重要的是將正 極端部、隔膜端部和負極端部準確地疊加為具有合適的間隙。運是因為通過例如下方 式設置電極的外部尺寸，即負極比正極寬并且隔膜更寬，并且合適的間隙設置在Ξ個端部 的每兩個之間，從而抑制直接接觸和負極上的裡的局部沉淀(preCiP;Uation)，進而防止短 路事故。合適的間隙的位置偏移會造成嚴重的短路事故，并且因而應當避免。
[0035] 在運點上，在使用混合有抓±的顆粒等的凝膠電解質時，已經采用例如減少正極 的尺寸(減少正極的寬度)的方法，因為要設置更大的間隙來減少短路的可能性。然而，在運 個方法中，減少了電池容量，并且因此破壞了容量。就是說，在確保安全性的同時，犧牲了容 量。
[0036] 對于運樣的問題，本技術提高凝膠電解質的透明度，并且從而提供可W在沒有犧 牲容量的情況下確保安全性的電池、電解質、電池組、電子設備、電動車輛、電力存儲設備W 及電力系統。
[0037] 在下文，將參考附圖描述本技術的實施方式。按照W下順序進行描述。
[0038] 1.第一實施方式(電池的第一實例和第二實例）
[0039] 2.第二實施方式(電池組的實例）
[0040] 3.第Ξ實施方式(電池組的實例）
[0041] 4.第四實施方式(電力存儲系統等的實例）
[0042] 5.其他實施方式(變形實例）
[0043] 如下所述的實施方式等是本技術的優選的具體實例，并且本技術的主題不限于運 些實施方式等。此外，本說明書中描述的效果僅是實例并且不是限制性的效果，并且不否認 存在與闡明的效果不同的效果。
[0044] <1.第一實施方式〉
[0045] 在本技術的第一實施方式中，描述層壓膜型的非水電解質電池（電池）。非水電解 質電池是例如諸如裡離子二次電池的可W充電與放電的非水電解質二次電池。在下文中， 描述層壓膜型的非水電解質電池的兩個配置實例(第一實例和第二實例）。
[0046] (1-1)第一實例
[0047] [非水電解質電池的配置實例]
[0048] 圖1示出根據第一實施方式的非水電解質電池62的配置。非水電解質電池62被稱 為層壓膜型；并且在電池中，卷繞電極體50配備有容納在薄膜形狀的封裝構件60中的正極 引線51和負極引線52。
[0049] 正極引線51和負極引線52中的每個例如W相同方向從封裝構件60的內部引出至 外部。正極引線51和負極引線52均例如使用諸如侶、銅、儀或不誘鋼等的金屬材料形成，并 且成薄板形態或網狀形態。
[0050] 封裝構件60例如由通過在金屬層的兩個表面上形成樹脂層所獲得的層壓膜形成。 在層壓膜中，在金屬層暴露于電池外部的表面上形成外部樹脂層，并且在電池內部表面上 形成內部樹脂層，該內部表面與諸如卷繞電極體50的發電元件相對。
[0051] 金屬層騎著通過防止水分、氧氣或光的進入來保護其內含物的重要作用。因為重 量輕、伸展性、價格和易加工性，侶(A1)被最常用于金屬層。外部樹脂層具有外觀漂亮、強初 性、柔軟性等，并且使用諸如尼龍或聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)的樹脂材料形成。因為內 部樹脂層通過加熱或超聲波烙化W烙接至彼此，所W聚締控樹脂適合用于內部樹脂層，并 且經常使用流延聚丙締(CPP)。根據需要可W在金屬層與外部樹脂層和內部樹脂層中的每 個之間設置粘合層。
[0052] 通過在從內部樹脂層側至外部樹脂層的方向上進行深拉伸(de邱化awing)，其中 容納卷繞電極體50的凹進部形成在封裝構件60中。封裝構件60被設置為使得內部樹脂層與 卷繞電極體50相對。封裝構件60的彼此相對的內部樹脂層在凹進部的外周部中通過烙接等 被粘合。出于增強封裝構件60的內部樹脂層與使用金屬材料形成的正極引線51和負極引線 52中的每個之間的粘附力的目的，粘合膜61被設置在封裝構件60與正極引線51和負極引線 52中的每個之間。粘合膜61使用對金屬材料具有高粘附力的樹脂材料形成，運種樹脂材料 的實例包括聚締控樹脂，諸如聚乙締、聚丙締、改性聚乙締或改性聚丙締。
[0053] 注意，封裝構件60的金屬層也可W使用具有其他層壓結構的層壓膜或高分子膜 (例如，聚丙締膜)或金屬膜來形成，代替使用侶(A1)形成的侶層壓膜。
[0054] 圖2A示出沿著在圖1中示出的卷繞電極體50的線I-I的截面結構。圖2B是示出沿著 與卷繞電極體50的線I-I正交的方向的橫截面的部分的示意性截面圖。如圖2A所示，卷繞電 極體50是帶狀正極53和帶狀負極54經由帶狀隔膜55和凝膠電解質層56層疊并卷繞的主體， 并且最外面的外圍部根據需要由保護帶57保護。
[0055] 如圖2B所示，帶狀正極53的寬度、帶狀負極54的寬度和帶狀隔膜55的寬度之間的 大小關系通常被設置為例如帶狀正極53的寬度 <帶狀負極54的寬度 <帶狀隔膜55的寬度。 凝膠電解質層56形成為具有比帶狀正極53的寬度和帶狀負極54的寬度更大的寬度，并且覆 蓋帶狀正極53在寬度方向上的兩端表面的至少部分W及帶狀負極54在寬度方向上的兩端 表面的至少部分。凝膠電解質層56優選地覆蓋正極53的兩端表面和負極54的兩端表面的全 部。正極53、負極54和隔膜55WW下方式經由形成在他們中的相鄰兩個之間的凝膠電解質 層56層疊:正極53的端部、負極54的端部W及隔膜55的端部中的每兩個之間的間隔在寬度 方向上具有所規定的合適的間隙。
[0056]證極]
[0057]正極53具有W下結構，其中正極活性物質層53B被設置在正極集電體53A的一個表 面或兩個表面上。
[005引正極53是包含正極活性物質的正極活性物質層53B形成在正極集電體53A的兩個 表面上的電極。作為正極集電體53A，例如，可W使用諸如侶（A1)錐、儀(Ni)錐或不誘鋼 (SUS)錐的金屬錐。
[0059]正極活性物質層53B被配置為包含例如正極活性物質、導電劑和粘結劑。作為正極 活性物質，可w使用可吸留和釋放裡的一種或多種正極材料，并且根據需要可w包含諸如 粘結劑或導電劑的另外的材料。
[0060] 作為可吸留和釋放裡的正極材料，例如優選的是包含裡的化合物。運是因為能夠 獲得高能量密度。作為包含裡的化合物，給出例如包含裡和過渡金屬元素的復合氧化物、包 含裡和過渡金屬元素的憐酸化和物等。在它們之中，優選的是包含由鉆（Co)、儀(Ni)、儘 (Μη)和鐵(Fe)所組成的組中的至少一種作為過渡金屬元素的材料。運是因為能夠獲得較高 的電壓。作為正極材料，可W使用例如由LixMl〇2或LiyM2P化表示的包含裡的化合物。在化學 式中，Ml和M2表示一種或多種過渡金屬元素。X和y的值隨著電池的充電與放電狀態而變化， 并且通常是0.05 ^ X ^ 1.10并且0.05 ^ y ^ 1.10。作為包含裡和過渡金屬元素的復合氧化 物，給出例如裡鉆復合氧化物化ixCo化）、裡儀復合氧化物化ixNi化）、裡儀鉆復合氧化物 化ixNii-zC〇z〇2(0<z< 1))、裡儀鉆儘復合氧化物(LixNi (i-v-w)C〇vMnw〇2(0<v+w< 1，v〉0，w〉0))、具 有尖晶石結構的裡儘復合氧化物化iMm化)或裡儘儀復合氧化物化iMm-tNit化(0<t<2))。在 它們之中，優選的是包含鉆的復合氧化物。運是因為能夠獲得高容量并且還能夠獲得優異 的循環特性。作為包含裡和過渡金屬元素的憐酸化和物，給出例如憐酸鐵裡化和物 化iFeP〇4)、憐酸儘鐵裡化和物化iFei-uMnuP〇4( 0<u< 1))等。
[0061] 因而，給出裡復合氧化物，具體地鉆酸裡化iCo〇2)、儀酸裡化iNi〇2)、儘酸裡 (LiMn2〇4)等。同樣可W使用過渡金屬元素的部分利用另外的元素取代的固態溶液。例如，作 為運樣的實例給出儀鉆復合氧化裡化iNio.sCoo.s化、LiNio.8Coo.2化等）。運些裡復合氧化物可 W產生高電壓，并且具有優異的能量密度。
[0062] 從獲得更高的電極可填充性(fillability)和循環特性的觀點來看，可W使用由 上述包含裡的化合物中的任意一種制成的顆粒的表面涂覆有由另一種的包含裡的化合物 制成的微小顆粒的復合顆粒。
[0063] 除運些W外，作為可吸留和釋放裡的正極材料，給出例如氧化物，諸如氧化饑 (V2〇5)、二氧化鐵（Ti〇2)或二氧化儘(Mn〇2);二硫化物，諸如二硫化鐵（FeS2)、二硫化鐵 (TiS2)或二硫化鋼(MoS2);不包含裡的硫族化物，諸如二砸化妮(NbSesK尤其是，層狀化和 物或尖晶石型化和物）；W及包含裡的含裡的化合物，W及另外的導電高分子，諸如硫橫、聚 苯胺、聚嚷吩、聚乙烘或聚化咯。當然，可吸留和釋放裡的正極材料可W是除W上所述的W 外的材料。上述正極材料可W混合成兩種或更多的任意組合。
[0064] 作為導電劑，使用例如碳材料，諸如炭黑或石墨等。作為粘結劑，使用例如選自W 下樹脂材料中的的至少一種：諸如聚偏二氣乙締（PVdF)、聚四氣乙締（PTFE)、聚丙締臘 (PAN)、苯乙締-下二締橡膠（SBR)、或簇甲基纖維素(CMC) W及具有運些樹脂材料作為主要 成分的共聚物等。
[0065] 正極53包括正極引線51，該正極引線通過點焊接或超聲波焊接連接至正極集電體 53A的端部。正極引線51優選地由網狀金屬錐形成，但是在使用非金屬材料時只要使用電化 學和化學上穩定的材料并且獲得電連接，就沒有問題。正極引線51的材料的實例包括侶 (A1)、儀(Ni)等。
[0066] [負極]
[0067] 負極54具有W下結構，其中負極活性物質層54B被設置在負極集電體54A的一個表 面或兩個表面上，并且被布置為使得負極活性物質層54B與正極活性物質層53B相對。
[0068] 盡管未示出，但負極活性物質層54B可W僅設置在負極集電體54A的一個表面上。 負極集電體54A由例如金屬錐(諸如銅錐)形成。
[0069] 負極活性物質層54B被配置為包含可吸留和釋放裡的一種或多種負極材料作為負 極活性物質，并且可被配置為根據需要包含與正極活性物質層53B相似的諸如粘結劑或導 電劑的另外的材料。
[0070] 在非水電解質電池62中，可吸留和釋放裡的負極材料的電化當量被設置為大于正 極53的電化當量，并且理論上在充電的過程中可W防止金屬裡沉降在負極54上。
[0071] 在非水電解質電池62中，滿充電狀態下的開路電壓（即電池電壓)被設計成在例如 不小于2.80V并且不大于6.00V的范圍內。具體地，在使用對Li/Li+在接近0V下變為裡合金 的材料或者在對Li/Li+在接近0V下吸留裡的材料作為負極活性物質時，滿充電狀態下的開 路電壓被設計成在例如不小于4.20V并且不大于6.00V的范圍內。在運種情況下，滿充電狀 態下的開路電壓優選地被設置為不小于4.25V并且不大于6.00V。在滿充電狀態下的開路電 壓被設置為4.25V或更多時，假設正極活性物質是相同的，則每單位質量的裡的釋放量比 4.20V的電池的情況下的釋放量大;并且因此，相應地調整了正極活性物質和負極活性物質 的量。因此，能夠獲得高能量密度。
[0072] 作為可吸留和釋放裡的負極材料，給出例如碳材料，諸如非可石墨化碳、可石墨化 碳、石墨、熱解碳、焦炭、玻璃碳、有機高分子化和物燒制的材料、碳纖維或活性碳。在它們之 中，焦炭包括漸青焦炭、針狀焦炭、石油焦炭等。有機高分子化和物燒制的材料指的是通過 在合適的溫度下鍛燒使高分子材料(諸如酪樹脂或巧喃樹脂)碳化所獲得的材料，并且它們 中的一些被分類到非可石墨化碳或可石墨化碳。運些碳材料是優選的，因為它們在充電與 放電過程中晶體結構的改變非常少，可W獲得高充電與放電容量，并且可W獲得良好的循 環特性。具體地，石墨是優選的，因為電化當量大并且可W獲得高能量密度。另外，非可石墨 化碳是優選的，因為可W獲得優異的循環特性。此外，優選地使用具有低充電/放電電位(即 接近裡金屬的充電/放電電位的充電/放電電位)的碳材料，因為該電池可W容易地獲得更 高的能量密度。
[0073] 作為可吸留和釋放裡并且可W增加容量的另外的負極材料，給出可吸留和釋放裡 并且包含金屬元素和半金屬元素中的至少一個作為組成元素的材料。運是因為通過使用運 種材料可W獲得高能量密度。尤其是，與碳材料一起使用該材料是更優選的，因為可W獲得 高能量密度并且還可W獲得優異的循環特性。負極材料可W是金屬元素或半金屬元素的單 質、合金或化和物，或者可W是至少部分地包括它們中的一種或兩種W上的相的材料。應注 意，在本技術中，合金包括利用兩種W上的金屬元素形成的材料W及包含一種或多種金屬 元素和一種或多種半金屬元素的材料。另外，合金可包括非金屬元素。其組織（tex化re)的 實例包括固態溶液、共晶（共烙混合物）和金屬間化合物或者其兩個或多個種類共存的材 料。
[0074] 包含于運個負極材料中的金屬元素或半金屬元素的實例包括:能夠與裡一起形成 合金的金屬元素或半金屬元素。具體地，運樣的實例包括儀(Mg)、棚(B)、侶(A1)、鐵(Ti)、嫁 (6曰）、銅（111)、娃(5。、錯(66)、錫(511)、鉛。6)、祕(81)、儒化(1)、銀^旨）、鋒(211)、給化門、錯 (Zr)、錠(Y)、鈕(Cd似及銷(Pt)。運些材料可W是結晶的或無定開^(amor地OUS)的。
[0075] 作為負極材料，優選地使用包含短周期表中的4B族的金屬元素或半金屬元素作為 組成元素的材料。更優選地使用包含娃(Si)和錫(Sn)中的至少一個作為組成元素的材料。 更加優選地使用至少包含娃的材料。運是因為娃(Si)和錫(Sn)均具有高的吸留和釋放裡的 能力，使得可W獲得高能量密度。包含娃和錫中的至少一個的負極材料的實例包括娃單質、 娃合金或娃化合物、錫單質、錫合金或錫化合物W及至少部分包含其一種或多種的相的材 料。
[0076] 娃合金的實例包括:包含選自由錫(Sn)、儀(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鉆(Co)、儘(Μη)、 鋒(Ζη)、銅（In)、銀(Ag)、鐵(Ti)、錯(Ge)、祕(Bi)、錬(Sb)和銘(Cr)所組成的組中的至少一 個作為除娃W外的第二組成元素的合金。錫的合金的實例包括包含選自由娃(Si)、儀(Ni)、 銅(Cu)、鐵(Fe)、鉆(Co)、儘(Μη)、鋒(Zn)、銅（In)、銀(Ag)、鐵(Ti)、錯(Ge)、祕(Bi)、錬(Sb) 和銘(化)所組成的組中的至少一個作為除錫(Sn)W外的第二組成元素的合金。
[0077] 錫(Sn)的化和物或娃(Si)的化和物的實例包括包含氧(0)或碳(C)的化合物，該化 和物包含除錫(Sn)或娃(Si)之外的上述第二組成元素中的任意一個。
[0078] 在它們之中，作為負極材料，包含SnCoC的材料是優選的，該材料包含鉆(Co)、錫 (Sn)和碳(C)作為組成元素，碳的含量高于或等于9.9質量％并且低于或等于29.7質量％， 并且鉆在錫(Sn)和鉆(Co)中的比例高于或等于30質量％并且低于或等于70質量％。運是因 為在運些組分范圍中可W獲得高能量密度和優異的循環特性。
[0079] 包含SnCoC材料也可W根據需要包含另外的組成元素。例如，優選地包含娃(Si)、 鐵(Fe)、儀(Ni)、銘(吐）、銅（In)、妮(佩）、錯(Ge)、鐵(Ti)、鋼(Mo)、侶(A1)、憐(P)、嫁(Ga)或 祕(Bi)作為其他組成元素，并且可W包含運些元素中的兩種W上。運是因為可W進一步增 加容量特征或循環特性。
[0080] 應注意，包含SnCoC的材料具有包含錫(Sn)、鉆(Co)和碳(C)的相，并且運個相優選 地具有低晶體結構或無定形結構。另外，在包含SnCoC的材料中，優選地作為組成元素的碳 (C)的至少一部分與作為另外的組成元素的金屬元素或半金屬元素結合。運是因為在碳(C) 與另外的元素結合時，可W抑制被認為使得循環特性降低的錫(Sn)等的凝集或結晶。
[0081] 用于檢驗元素的結合狀態的測量方法的實例包括X射線光電子光譜法(XPS)。在 XPS中，就石墨而言，在能量校準設備中碳的Is軌道(Cls)的峰出現在284.5eV處，使得在 84.0eV獲得金(Au)的4f軌道(Au4f)的峰。另外，在表面污染碳的情況下，碳的Is軌道(Cls) 的峰出現在284.8eV。相反，在碳元素的電荷密度高的情況下，例如，在碳與金屬元素或半金 屬元素結合時，Cls的峰出現在低于284.5eV的區域中。就是說，在關于含SnCoC的材料獲得 的Cls的組合波的峰出現在低于284.5eV的區域中時，在包含SnCoC的材料中包含的碳的至 少一部分與作為另外的組成元素的金屬元素或半金屬元素結合。
[0082] 在XPS測量中，例如，Cls的峰被用于校正光譜的能量軸。通常，由于在表面上存在 表面污染碳，所W將表面污染碳的Cls的峰固定在284.8eV，并將運個峰用作能量基準。在 XPS測量中，因為W包括表面污染碳的峰和在含SnCoC材料中的碳的峰的形式獲得了Cls的 峰的波形，所W例如通過使用市售軟件程序進行分析而將表面污染碳的峰和在含SnCoC材 料中存在的碳的峰分離。在波形分析中，將在最小結合能側上存在的主峰的位置用作能量 基準（284.8eV)。
[0083] 作為可吸留和釋放裡的負極材料，也給出了例如可W吸留和釋放裡的金屬氧化 物、高分子化合物或其它材料。作為金屬氧化物，給出例如包含鐵和裡的氧化鐵裡，諸如鐵 酸裡(Li4Ti5〇12)、氧化鐵、氧化釘、氧化鋼等。作為高分子化合物，給出例如聚乙烘、聚苯胺、 聚化咯等。
[0084] [隔膜]
[0085] 隔膜55是由具有大離子滲透率和規定的機械強度的絕緣膜形成的多孔膜。非水電 解液保留在隔膜55的孔中。
[0086] 例如，作為形成運樣的隔膜55的樹脂材料，優選地使用例如聚締控樹脂(諸如聚丙 締和聚乙締）、丙締酸樹脂、苯乙締樹脂、聚醋樹脂、尼龍樹脂等。尤其是，優選地使用聚締控 樹脂，諸如聚乙締（諸如低密度聚乙締、高密度聚乙締或線型聚乙締），其低分子量蠟組分 (wax component)或者聚丙締，因為其具有合適的烙化溫度并且可容易地得到。并且可W具 有W下結構，即將兩個或多個種類的運些多孔膜層疊或通過烙化捏和兩種W上樹脂材料形 成多孔膜。包含由聚締控樹脂制成的多孔膜的材料具有正極53和負極54之間的良好的可分 離性，并且可W進一步減少內部短路的可能性。
[0087] 隔膜55的厚度可W隨意設置成不小于可W保持需要的強度的厚度的程度。隔膜55 優選地被設置為W下厚度，即隔膜55提供正極53和負極54之間的絕緣W防止短路等，具有 離子滲透性W便經由隔膜55順利地產生電池反應，并且可W使有助于電池中的電池反應的 活性物質層的體積效率盡可能高。具體地，隔膜55的厚度優選地例如不小于4皿并且不大于 20皿。
[0088] [凝膠電解質層]
[0089] 凝膠電解質層56包含填充物、基質高分子化合物（即樹脂）W及包含溶劑和電解質 鹽的非水電解液（電解液）。凝膠電解質層56是由凝膠狀的電解質制成的層，非水電解液通 過基質高分子化合物保持在其中。凝膠電解質層56被稱為凝膠形式，其中例如基質高分子 化合物用電解液浸潰并且基質高分子化合物膨脹。在凝膠電解質層56中，例如凝膠狀基質 高分子本身吸收電解液并且保持電解液，起到離子導體的功能。因為填充物包含于凝膠電 解質層56中，所W改善了凝膠電解質層56的強度等，并且可W改善諸如安全性的特性。
[0090] 在本技術中，為了提高凝膠電解質層56的透明度，具有規定范圍的折射率和規定 范圍的粒徑的顆粒作為包含于凝膠電解質層56中的填充物而被包含，并且顆粒和凝膠電解 質層56的樹脂之間的質量比（顆粒/樹脂）與顆粒和電解質鹽之間的質量比（顆粒/電解質 鹽）中的至少一個被設置在規定范圍內。通過使凝膠電解質層56成為透明的，可W避免W下 情況，即由于凝膠電解質層56不是透明的，所W不可能在沒有犧牲容量的情況下確保電池 的安全性。
[0091] 現在將描述上方式配置凝膠電解質層56 W提高凝膠電解質層56的透明度的 理由。諸如抓±顆粒的白色無機粉末例如由無色、透明的顆粒形成，但是由于光散射現象而 顯現白色。本申請的發明人進行了大規模的研究并且已經發現凝膠電解質中的散射發生顆 粒表面上，該顆粒表面的大小幾乎與可見光（藍色、綠色、黃色、澄色和紅色的可見光）的波 長相處于同一范圍（多于45化m并且小于750nm)。已經發現該散射可W通過選擇具有比如上 所述的波長范圍更小的粒徑的顆粒，或者選擇具有比如上所述的波長范圍更大的粒徑的顆 粒來避免。具體地，在不小于50nm并且不大于450nm的范圍內的顆粒，或者不小于750nm并且 不大于lOOOOnm的顆粒是有效的。然而，如果粒徑過小，則粘度將高于適合于涂布的涂覆材 料的粘度；因此，粒徑優選地是50nm或更多。如果粒徑大于1000化m，則顆粒會大于涂布的目 標厚度，并且電池的厚度將會不符合設計。
[0092] 包含于凝膠電解質層56中的顆粒的粒徑可W通過粒徑D50的值規定。在粒徑D50在 上述范圍內（不小于50nm并且不大于450nm的顆粒或者不小于750nm并且不大于lOOOOnm) 時，即使在粒徑分布中的某些粒徑，諸如D10和D90,在上述可見光的波長區域(多于450nm并 且小于750nm)W內時，仍可W保持整體的透明度。并且即使在顆粒凝集形成二次顆粒時，因 為二次顆粒的表面凹凸的尺寸相當于使得光散射的波長，所W重要的是造成凹凸的一次顆 粒(one padicle-個顆粒）的粒徑。還發現，通過抑制由于源自凝膠電解質的折射率和顆 粒的折射率之間的差（固體具有較高的折射率并且液體具有較低的折射率）的光折射所導 致的散射可W增加透明度。固態電解質(凝膠電解質）包含大量的電解液組分，并且因此在 很多情況下具有不小于1.3并且不大于1.8的折射率;并且在選擇具有盡可能接近運個范圍 (小于2.4,優選地，2.1或更小的折射率)的折射率的材料時，光在被傳送透過電解質(凝膠 電解質）的顆粒時可W直線行進。顆粒和凝膠電解質層56的樹脂之間(顆粒/樹脂）的質量比 與顆粒和電解質鹽之間（顆粒/電解質鹽）的質量比中的至少一個被設置在規定范圍中（不 小于15/85并且不大于90/10)。因為凝膠電解質的折射率和顆粒的折射率不相同，凝膠電解 質層56的透明度可W通過將上述質量比的范圍設置為減少顆粒的比例來確保并且從而防 止混濁性的增加，如果有的話。盡管從確保凝膠電解質層56的透明度的觀點來看顆粒的比 例優選地更低，但顆粒的過小的比例使得凝膠電解質層56的強度趨向于減少；因此，設置上 述質量比的下限值。
[0093] 為了使得凝膠電解質的折射率接近顆粒的折射率，優選的是，基質高分子化和物 與凝膠電解質的含量比被設置在規定范圍內。因為基質高分子化和物的折射率比電解液的 溶劑的折射率高，所W基質高分子化和物的更大的含量比提供更接近固體顆粒的折射率的 折射率。另一方面，如果基質高分子化和物的含量比過大，則電池的離子遷移阻力增加并且 輸出趨于不良。
[0094] 此外，為了使得凝膠電解質的折射率接近顆粒的折射率，優選的是，電解質鹽與凝 膠電解質的含量比被設置在規定范圍內。隨著電解質鹽的含量比的增加，凝膠電解質的折 射率變得接近顆粒的折射率。另一方面，如果電解質鹽的含量比例過大，則電池的離子遷移 阻力增加并且輸出變得不良。"透明的"指的是透明度在運樣的程度，即使得電極(或在電極 形成在隔膜55上時的隔膜55)的輪廓可W透過形成在電極(或隔膜55)上的凝膠電解質層56 可視地確定。更不用說電極(或隔膜55)的輪廓可W透過凝膠電解質層56清楚地可視地確定 的情況，電極（或隔膜55)的輪廓可W微弱地可視地確定的情況同樣包括在"透明的"情況 下。凝膠電解質層56處于半透明、有色狀態、混濁狀態等并且電極(或隔膜55)的輪廓完全不 能透過凝膠電解質層56可視地確定的狀態不包括在"透明的"情況中。電極(或隔膜55)的輪 廓透過凝膠電解質層56更清晰地可視地確定的情況(透明度更高)是優選的，因為容易確保 安全性。
[0095] (凝膠電解質層的厚度）
[0096] 凝膠電解質層56的厚度通常優選地是不低于Ιμπι，并且不大于15μπι，更優選地不低 于2μπι，并且不大于祉m，例如。因為散射不能完全消除，所W在凝膠電解質層56的厚度更大 時，透明的感覺更小；因此，為了使得電極的端部突出，必須通過減少電極上的混濁性來確 保對比度。因此，優選地涂布并且形成薄的凝膠電解質層56;但是如果凝膠電解質層56的厚 度小于him,則電池性能趨于減少。另一方面，如果凝膠電解質層56多于15μπι，則電極之間的 距離加寬，并且每體積的能量密度趨于減少。
[0097] 現在將描述包含于凝膠電解質層56中的填充物、非水電解液W及樹脂。
[0098] [非水電解液]
[0099] 非水電解液包含電解質鹽和溶解電解質鹽的非水溶劑。
[0100] [電解質鹽]
[0101] 電解質鹽包含例如一個或兩個或多個種類的輕金屬化合物(諸如裡鹽）。該裡鹽的 實例包括六氣憐酸裡化iPFs)、四氣棚酸裡化iBFO、高氯酸裡化iCl〇4)、六氣神酸裡 化iAsFs)、四苯基棚酸裡化iB(Cs也)4)、甲橫酸裡化iC出S化）、Ξ氣甲橫酸裡化iC的S化）、四氯 侶酸裡化iAia4)、六氣娃酸二裡化isSiFs)、氯化裡化iCl)和漠化裡化iBr)等。它們之中，優 選的是選自由六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、高氯酸裡和六氣神酸裡組成的組中的至少一種，更 優選的是六氣憐酸裡。
[0102] [非水溶劑]
[0103] 非水溶劑的實例包括內醋類溶劑(例如，丫-下內醋、丫-戊內醋、δ-戊內醋和ε-己 內醋），碳酸醋類溶劑(例如，碳酸乙締、碳酸丙締、碳酸下締、碳酸亞乙締、碳酸二甲醋、碳酸 甲乙醋W及碳酸二乙醋），酸類溶劑(例如，1,2-乙二醇二甲酸、1-乙氧基-2-二甲氧基乙燒、 1,2-二乙氧基、四氨巧喃W及2-甲基四氨巧喃），臘類溶劑(例如，乙臘似及W下溶劑，諸如 環諷燒類溶劑、憐酸、憐酸醋溶劑和化咯燒酬。作為非水溶劑，可W單獨使用W上實例中的 任意一個或者使用混合的兩個或多個實例。
[0104] 此外，作為非水溶劑，優選地使用環狀碳酸醋和鏈狀碳酸醋的混合物，并且更優選 地包含其中將環狀碳酸醋或鏈狀碳酸醋的一部分或所有氨氣化而獲得的化合物。作為該氣 化的化合物，優選使用氣代碳酸乙締醋(4-氣-1,3-二氧戊環-2-酬，FEC)或碳酸二氣代亞乙 醋(4,5-二氣-1,3-二氧雜環戊-2-酬，DFEC)。運是因為，即使在使用包含作為負極活性物質 的諸如娃(Si)、錫(Sn)、或錯(Ge)的化合物的負極54的情況下，也可增充電/放電循環特性。 具體地，優選地將碳酸二氣代亞乙醋用作非水溶劑，因為循環特性提高效果優異。
[010引[樹脂]
[0106] 對于樹脂，具有與溶劑兼容性的特性的樹脂等可被用作保持電解液的基質高分子 化和物。作為運樣的樹脂，給出含氣樹脂，諸如聚偏二氣乙締或聚四氣乙締;含氣橡膠，諸如 偏二氣乙締-四氣乙締共聚物或乙締-四氣乙締共聚物;橡膠，諸如苯乙締-下二締共聚物和 其氨化物、丙締臘-下二締共聚物和其氨化物、丙締臘-下二締-苯乙締共聚物和其氨化物、 甲基丙締酸醋-丙締酸醋共聚物、苯乙締-丙締酸醋共聚物、丙締臘-丙締酸醋共聚物、乙締- 丙締橡膠、聚乙締醇或聚乙酸乙締醋;纖維素衍生物，諸如乙基纖維素、甲基纖維素、徑乙基 纖維素或簇甲基纖維素;烙點和玻璃化轉變溫度中的至少一個是180°C或更高的樹脂，諸如 聚苯酸、聚諷、聚酸諷、聚苯硫酸、聚酸酷亞胺、聚酷亞胺、聚酷胺(尤其是，芳族聚酷胺）、聚 酷胺-酷亞胺、聚丙締臘、聚乙締醇、聚酸、丙締酸類樹脂或者聚醋、聚乙二醇等。
[0107] [填充物]
[0108] 作為包含于凝膠電解質層56中的填充物，從減少光散射的觀點來看，使用具有規 定范圍的粒徑和規定范圍的折射率的顆粒W允許凝膠電解質層56的透明度得到改善。
[0109] 作為顆粒的粒徑，粒徑D50被設置為不小于50加1并且不大于450加1，或者不小于 750nm并且不大于100(K)nm。運是因為，整個電解質的透明度可W通過使用具有運些范圍的 粒徑的顆粒來確保。還因為，如果粒徑小于50nm，則粒徑過小并且粘度將高于適合于涂布的 涂覆材料的粘度。還因為，如果粒徑大于lOOOOnm，則顆粒會大于涂布的目標厚度，并且電池 的厚度將會不符合設計。
[0110] 作為如上所述的不小于750nm并且不大于lOOOOnm的粒徑D50的范圍的上限，從電 池容量的觀點來看，應設置為SOOOnm或更少，優選的是7000nm或更少，并且更優選的是 5000nm或更少。作為如上所述的不小于750nm并且不大于1000化m的范圍的下限，從更大地 提高凝膠電解質的透明度的觀點來看，優選的是8(K)nm或更多并且更優選的是2000nm或更 多。作為如上所述的不小于50nm并且不大于450nm的粒徑D50的范圍的上限，從更大地提高 凝膠電解質層56的透明度的觀點來看，優選的是400nm或更少并且更優選的是300nm或更 少。
[0111] 作為顆粒的粒徑，除粒徑D50之外，從更大地提高凝膠電解質層56的透明度的觀點 來看，粒徑D40和粒徑D60優選地不小于50皿并且不大于45化m，或者不小于750皿并且不大 于lOOOOnm。就是說，優選的是，顆粒的粒徑D50是不少于50nm并且不大于450nm，粒徑D40不 小于50nm并且不大于45化m，并且粒徑D60不小于50nm并且不大于450加1。可替換地，優選的 是，顆粒的粒徑D5是不少于750nm并且不大于lOOOOnm，粒徑D40不小于750nm并且不大于 lOOOOnm，并且粒徑D60不小于750nm并且不大于lOOOOnm。
[0112] (粒徑的測量）
[0113] 顆粒的粒徑D50是例如使用凝膠電解質組分等從凝膠電解質層56除去后的顆粒， 通過激光衍射方法測量的粒徑分布中從具有較小的粒徑的顆粒側起計數的累積體積 (cumu 1 ative VOlume) 50 %的粒徑。從如上所述的測量的粒徑分布，可W獲得在40 %的累積 體積下的粒徑D40的值和在60 %的累積體積下的粒徑D60的值。
[0114] 顆粒的形狀通常是球形形狀、扁平形狀(偶爾稱為扁平狀），諸如板狀形狀，諸如鱗 片狀形狀或者薄片狀形狀，或者針狀形狀等，但不限于它們。作為顆粒的形狀，從允許顆粒 邊界處的光散射更大地減少并且允許更大地改善透明度的觀點來看，優選的是除球形W外 的非球面形狀，且在非球面形狀中，諸如板狀形狀的扁平形狀，諸如鱗片狀形狀或者薄片狀 的形狀，或者針狀形狀是更優選的。作為顆粒，從允許更大地改善透明度的觀點來看，由單 個晶體或少量單個晶體制成的顆粒比多晶體或二次顆粒（即一次顆粒的凝集，可能是球形 形狀的）更優選。球形形狀不僅包括規則球形形狀而且包括規則球形形狀稍微扁平或變形 的形狀、在規則球形形狀的表面上形成不平整的形狀、運些形狀結合的形狀等。扁平形狀指 的是顆粒的長邊和顆粒的短邊之間的比例(長邊/短邊)是2/1W上的顆粒。該值可W例如利 用掃描電子顯微鏡(SEM)捕捉的顆粒的放大圖像讀出。諸如鱗片狀形狀的或者薄片狀形狀 的板狀形狀，和針狀形狀是一種扁平形狀;并且薄的、扁平的形狀稱為板狀形狀，并且針狀 的薄的長的形狀稱為針狀形狀。鱗片狀的形狀和薄片狀形狀是一種板狀形狀。
[0115] 本申請的發明人已進行大規模的研究并發現，在選擇運些形狀中的扁平形狀的顆 粒的情況下，在從顆粒每側投射的尺寸的最大值和最小值中的至少一個落入上述范圍（不 小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不大于10,000nm) W內時，可W更大程度 地保持透明度。例如，在板狀形狀的情況下，優選的是，主要表面的最大長度在不小于750nm 并且不大于lOOOOnm的范圍內，并且厚度在不小于50nm并且不大于45化m的范圍內。在針狀 形狀的情況下，在長度在不小于750nm并且不大于lOOOOnm的范圍內，并且厚度在不小于 50nm并且不大于450nm的范圍內時，光散射受到限制。另一方面，包含具有例如不小于350nm 并且不大于850nm(可見光波長范圍）的直徑的球形顆粒的情況，被推斷為最適合于得到涂 覆材料的粘度、對電池特性的影響的減少W及利用電解質改善強度之間的平衡。因此，為了 使得每個顆粒的體積在與具有如上所述的范圍的直徑的球形顆粒的體積在相同的范圍中， 可W選擇如上所述的投射尺寸范圍的板狀的或針狀的顆粒，并且運樣適合于在沒有失去平 衡的情況下獲得透明度。
[0116] (顆粒的折射率）
[0117] 從抑制光散射W允許確保凝膠電解質層56的透明度的觀點來看，顆粒的折射率不 小于1.3并小于2.4,優選地，不小于1.3并不大于2.1。運是為了抑制由于由源自凝膠電解質 和顆粒之間的折射率的差異（固體具有較高的折射率W及液體具有較低的折射率之間的差 異)的光折射所引起的散射導致的透明度的減少。
[011引在顆粒之中，使用具有不小于1.3并且小于2.4,優選地，不小于1.3并且不大于2.1 的范圍內的相對低的折射率的顆粒，即固體，W便使得顆粒，即固體的折射率接近由于包含 電解液、即液體而導致的相對低的凝膠電解質的折射率。
[0119] 作為顆粒，例如可W使用無機顆粒和有機顆粒等中的至少一種。作為無機顆粒，可 W給出例如金屬氧化物、硫酸鹽化合物、碳酸鹽化合物、金屬氨氧化物、金屬碳化物、金屬氮 化物、金屬氣化物、憐酸鹽化合物、礦物質等的顆粒。作為顆粒，通常使用具有電絕緣性的顆 粒，并且還可W使用導電材料的顆粒(微小顆粒)的表面經受利用電絕緣材料等進行的表面 處理并且從而設置有電絕緣性能的顆粒(微小顆粒）。
[0120] 作為金屬氧化物，優選地可W使用氧化娃(Si02,娃石(娃石粉、石英玻璃、玻璃珠、 娃藻±、濕式或干式合成產物等;膠態娃石被給出為濕式合成產物，并且般制娃石被給出為 干式合成產物））、氧化鋒(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化儀(儀±，MgO)、氧化錬(Sb203)、氧化侶 (抓±，A1203)等。
[0121] 作為硫酸鹽化合物，優選地可W使用硫酸儀（MgS〇4)、硫酸巧（CaS〇4)、硫酸領 (BaS〇4)、硫酸鎖(SrS〇4)等。作為碳酸鹽化合物，優選地可W使用碳酸儀(MgC〇3,菱儀±)、碳 酸巧(CaC〇3,方解石）、碳酸領(BaC〇3)、碳酸裡(Li2C〇3)等。作為金屬氨氧化物，優選地可W 使用氨氧化儀(Mg(0H)2,水儀石）、氨氧化侶(A1(0H)3,（Ξ徑侶石或Ξ水侶石））、氨氧化鋒 (Zn(0H)2)等、氨氧化物或水化氧化物，諸如軟水侶石(Al2〇抽2〇2或A100H，水侶石）、白炭墨 (Si化· η出0(n = 0.5至10))、氧化錯水合物(Zr〇2 ·址2〇(n = 0.5至10))、或者氧化儀水合物 (MgOa ·恤2〇(a = 0.8至1.2，m = 0.5至10))、氨氧化物，諸如氨氧化儀八水合物等。作為金屬 碳化物，優選地可W使用碳化棚（B4C)等。作為金屬氮化物，優選地可W使用氮化娃 (Si3M)、氮化棚(BN)、氮化侶(A1N)、氮化鐵(TiN)等。
[0122] 作為金屬氣化物，優選地可W使用氣化裡化iF)、氣化侶(A1F3)、氣化巧(CaF2)、氣 化領(BaF2)、氣化儀等。作為憐酸鹽化合物，優選地可W使用憐酸Ξ裡化i3P化）、憐酸儀、憐 酸氨儀、聚憐酸錠等。
[0123] 作為礦物質，給出娃酸鹽礦物質、碳酸鹽礦物質、氧化物礦物質等。娃酸鹽礦物質 基于晶體結構被分類成島狀娃酸鹽礦物質、群島狀娃酸鹽礦物質、環狀娃酸鹽礦物質、鏈狀 娃酸鹽礦物質、層狀(千層(phyllo))娃酸鹽礦物質W及網狀娃酸鹽礦物質。還存在根據與 晶體結構不同的分類標準分類為稱為石棉的纖維狀娃酸鹽礦物質的礦物質。
[0124] 島狀娃酸鹽礦物質是由獨立的Si-0四面體（[Si04]4-)形成的離析四面體娃酸鹽礦 物質。作為島狀娃酸鹽礦物質，給出落入橄攬石或石惱石等下的島狀娃酸鹽礦物質。作為島 狀娃酸鹽礦物質，更具體地，給出橄攬石(Mg2Si化(儀橄攬石)和Fe2Si〇4(鐵橄攬石）的連續 固溶體）、娃酸儀(儀橄攬石，Mg2Si化）、娃酸侶(AbSi化;娃線石、紅柱石或藍晶石）、娃酸鋒 (娃鋒礦，Zn2Si〇4)、娃酸錯(錯石，ZrSi〇4)、多侶紅柱石（3Al2〇3 · 2Si〇2至2Al2〇3 · Si〇2)等。
[0125] 群島狀娃酸鹽礦物質是由Si-0四面體（[Si207])6^或[Sis化6]i21 勺復合結合鍵基團 (composite bond groups)形成的基團結構（group-shucUired)娃酸鹽礦物質。作為群島 狀娃酸鹽礦物質，給出落入火山石或綠簾石等下的島狀娃酸鹽礦物質。
[0126] 環狀娃酸鹽礦物質是由Si-0四面體（[Si309]6-、[Si40i2]s-或[SisOis]"-)的有限（3 至6)鍵的環形主體形成的環形娃酸鹽礦物質。作為環狀娃酸鹽礦物質，給出綠柱石、電氣石 等。
[0127] 鏈狀娃酸鹽礦物質是具有Si-0四面體的鍵合無限延伸的鏈狀形式（[Si206]4^和 帶狀形式（陽3〇9]6-、陽4〇11]6-、陽5〇15]"-或陽7〇21]14-)的纖維狀娃酸鹽礦物質。作為鏈狀 娃酸鹽礦物質，給出例如落入輝石下的鏈狀娃酸鹽礦物質，諸如娃酸巧(娃灰石，CaSi〇3)， 落入角閃石下的鏈狀娃酸鹽礦物質等。
[01%]層狀娃酸鹽礦物質是具有Si-0四面體（[Si化]的網狀鍵的層狀的娃酸鹽礦物 質。層狀娃酸鹽礦物質的具體實例W后描述。
[0129] 網狀娃酸鹽礦物質是Si-0四面體（[Si化]形成Ξ維網狀鍵的Ξ維網狀結構的娃 酸鹽礦物質。作為網狀娃酸鹽礦物質，給出石英、長石、沸石等，侶娃酸鹽(aM2〇 · bAb^· cSi化· dH2〇;M是金屬元素；a、b、c和d均是1或更大的整數），諸如沸石（M2/n0 · Ab化· xSiO2 · y出0;M是金屬元素;η是Μ的化合價;X > 2;y > 0)等。
[0130] 作為石棉，給出纖蛇紋石、鐵石棉、直閃石等。
[01；31] 作為碳酸鹽礦物質，給出白云石(CaMg(C〇3)2)、水滑石(Mg6Al2(C〇3)(OH)i6 · 4此0) 等。
[0132] 作為氧化物礦物質，給出尖晶石(MgAb〇4)等。
[0133] 作為其他礦物質，給出鐵酸鹽(BaTi〇3)、鐵酸鎖(Sdi〇3)等。礦物質可W是自然礦 物質或人造礦物質。
[0134] 運些礦物質包括分類為粘±礦物質的那些。作為粘±礦物質，給出晶體粘±礦物 質、無定形或準晶體粘±礦物質等。作為晶體粘±礦物質，給出諸如層狀娃酸鹽礦物質的娃 酸鹽礦物質，具有接近層狀娃酸鹽的結構的娃酸鹽礦物質，或者其他娃酸鹽礦物質，層狀碳 酸鹽礦物質等。
[0135] 層狀娃酸鹽礦物質包含Si-0的四面體片和與四面體片相結合的Al-0、Mg-0等的八 面體片。層狀娃酸鹽通常通過四面體片和八面體片的數量、八面體的陽離子的數量和層電 荷分類。層狀娃酸鹽礦物質還可W是層之間的所有或部分金屬離子由有機錠離子等取代的 層狀娃酸鹽礦物質等。
[0136] 具體地，作為層狀娃酸鹽礦物質，給出落入1:1-類型結構的高嶺石-蛇紋石組下的 層狀娃酸鹽礦物質，2:1-類型結構的的葉蠟石-滑石組，蒙脫石組、賠石組、云母石組、脆云 母組、綠泥石組等。
[0137] 作為落入高嶺石-蛇紋石組下的層狀娃酸鹽礦物質，給出例如纖蛇紋石、葉蛇紋 石、板蛇紋石、高嶺石(AbSi2〇5(OH)4)、地開石等。作為落入葉蠟石-滑石組下的層狀娃酸鹽 礦物質，給出例如滑石(Mg3Si4〇lQ(OH)2)、儀滑石、葉蠟石(Al2Si4〇lQ(OH)2)等。作為落入蒙脫 石組下的層狀娃酸鹽礦物質，給出例如皂石[(Ca/2，Na)o.33(Mg，Fe2+)3(Si，Al)40lo(OH)2· 4出0]、裡蒙脫石、鋒蒙脫石、蒙脫石{(化,〔曰)〇.33(41 ,Mg)2Si4〇io(OH)2 ·址2〇;包含蒙脫石作 為主要組分的粘±稱為皂粘±}、貝得石、綠脫石等。作為落入云母石組下的層狀娃酸鹽礦 物質，給出例如白云母化Al2(AlSi3)Oio(OH)2)、絹云母、金云母、黑云母、裡云母（lithia mica)等。作為落入脆云母組下的層狀娃酸鹽礦物質，給出例如珍珠云母、綠脆云母、領鐵脆 云母等。作為落入綠泥石組下的層狀娃酸鹽礦物質，給出例如裡綠泥石、須藤石、斜綠泥石、 麵綠泥石、儀綠泥石等。
[0138] 作為具有接近層狀娃酸鹽的結構的層狀娃酸鹽礦物質，給出含水娃酸儀，該含水 娃酸儀具有2:1帶狀結構，其中布置成帶狀結構的四面體片與布置成帶狀結構同時倒轉頂 點（apices)的相鄰的四面體片鍵合等。作為含水娃酸儀，給出海泡石（Mg9Sii2化o(OH)6 (0出)4 · 6出0)、坡縷石等。
[0139] 作為其他娃酸鹽礦物質，給出多孔侶娃酸鹽，諸如沸石(M2/n0 · Ab化· xSi化· y出0;Μ是金屬元素;η是Μ的化合價;X > 2; y含0)、綠坡縷石[(Mg，A1) 2Si40io(OH) · 6出0]等。
[0140] 作為層狀碳酸鹽礦物質，給出水滑石(Mg6Ab(C〇3)(OH)i6 · 4化2〇))等。
[0141] 作為無定形或準晶體粘±礦物質，娃鐵±、伊毛縮石(AbSi化(0H))、水侶英石等。
[0142] 運些無機顆粒可W單獨使用，或者可W混合使用它們中的兩種或更多種。無機顆 粒還具有抗氧化性;并且在凝膠電解質層56設置在正極53和隔膜55之間時，無機顆粒具有 對于在充電過程中正極附近的氧化環境的強的抵抗力。
[0143] 顆粒還可W是有機顆粒。作為形成有機顆粒的材料，給出Ξ聚氯胺、Ξ聚氯胺氯尿 酸醋、Ξ聚氯胺聚憐酸醋、交聯的聚甲基丙締酸甲醋(交聯的PMMA)、聚乙締、聚丙締、聚苯乙 締、聚四氣乙締、聚偏二氣乙締、聚酷胺、聚酷亞胺、Ξ聚氯胺樹脂、酪樹脂、環氧樹脂等。運 些材料可W單獨使用，或者可W混合使用它們中的兩個或多個。
[0144] (顆粒和樹脂之間的質量比）顆粒和樹脂之間的質量比（混合比例），就(顆粒/樹 月旨)的質量比而言，從確保透明度的觀點來看，優選地在顆粒/樹脂=不小于15/85并且不大 于90/10的范圍內，并且從更大地提高透明度的觀點來看，更優選地在不小于15/85并且不 大于80/20的范圍內。盡管從確保凝膠電解質層56的透明度的觀點來看顆粒的比例優選地 更低，但顆粒的過低的比例使得凝膠電解質層56的強度趨向于減少；因此，設置上述質量比 的下限值。
[0145] (顆粒和電解質鹽之間的質量比）
[0146] 顆粒和電解質鹽之間的質量比（混合比例），就(顆粒/電解質鹽）的質量比而言，從 確保透明度的觀點來看，優選地在顆粒/電解質鹽=不小于15/85并且不大于90/10的范圍 內，并且從更大地提高透明度的觀點來看，更優選地在不小于15/85并且不大于80/20的范 圍內。盡管從確保凝膠電解質層56的透明度的觀點來看顆粒的比例優選地更低，但顆粒的 過低的比例使得凝膠電解質層56的強度趨向于減少;因此，設置上述質量比的下限值。
[0147] 在本技術中，從提高凝膠電解質層56的透明度的觀點來看，質量比(顆粒/樹脂)和 質量比（顆粒/電解質鹽）中的至少一個被設置在上述范圍（不小于15/85并且不大于90/10) w內。在質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的一個被設置在如上所述的范圍 中時，可W確保凝膠電解質層56的透明度。優選的是，質量比（顆粒/樹脂)和質量比（顆粒/ 電解質鹽)兩者均設置在如上所述的范圍內，因為可W更大地改善透明度。
[014引（包含的顆粒的量）
[0149] 從使得凝膠電解質的折射率接近顆粒的折射率并且允許更大地改善透明度的觀 點來看，的顆粒的含量相對于電解質的質量優選地不小于5.2質量％并且不大于50.0質 量％，更優選地，不小于5.2質量％并且不大于30.8質量％。
[0150] (包含的樹脂的量）
[0151] 從使得凝膠電解質的折射率接近顆粒的折射率并且允許更大地改善透明度的觀 點來看，樹脂的含量相對于電解質的質量優選地不小于5.6質量％并且不大于30.8質量％， 更優選地，不小于7.7質量％并且不大于30.8質量％。在樹脂的含量大于30.8質量％時，電 池的離子遷移阻力增加并且輸出趨于減少。
[0152] (包含的電解質鹽的量）
[0153] 從使得凝膠電解質的折射率接近填充物顆粒的折射率并且允許更大地改善透明 度的觀點來看，電解質鹽的含量相對于電解質的質量優選地不小于5.6質量％并且不大于 30.8質量％，更優選地，不小于7.7質量％并且不大于30.8質量％。在電解質鹽的含量大于 30.8質量％時，電池的離子遷移阻力增加并且輸出趨于減少。
[0154] [制造非水電解質電池的方法]
[0K5] 非水電解質電池62可W例如下方式制造。
[0156] [制造正極的方法]
[0157] 將正極活性物質、導電劑和粘結劑混合在一起W制備正極混合物，并且將正極混 合物分散在諸如N-甲基-2-化咯燒酬的溶劑中W制備糊狀正極混合漿體。下面，將正極混合 漿體涂布至正極集電體53A，使溶劑干燥，并且利用漉式壓制機器等進行壓塑W形成正極活 性物質層53B;因此，制造出正極53。
[015引[制造負極的方法]
[0159] 通過將負極活性物質和粘結劑混合制備負極混合物，并且通過將該負極混合物分 散在諸如N-甲基-2-化咯燒酬的溶劑中制備糊狀負極混合漿體。下面，將負極混合漿體涂布 在負極集電體54A上，使溶劑干燥，并且利用漉式壓制機器等對干燥的混合物進行壓塑，從 而形成負極活性物質層54B并且制造出負極54。
[0160] [非水電解液的制備]
[0161 ]通過將電解質鹽溶解在非水溶劑中來制備非水電解液。
[0162] [非水電解質電池的組裝]
[0163] 將包含非水電解液、樹脂、填充物和稀釋溶劑(碳酸二甲醋等）的前體溶液(涂覆材 料)涂布至正極53和負極54中的至少一個的兩個表面，并且稀釋溶劑揮發W形成凝膠電解 質層56。然后，通過焊接將正極引線51附接至正極集電體53A的端部，并且通過焊接將負極 引線52附接至負極集電體54A的端部。
[0164] 下面，在其上形成凝膠電解質層56的正極53和在其上形成凝膠電解質層56的負極 54經由隔膜55層疊 W形成層疊的主體，然后層疊的主體在其縱向方向上卷繞，并且保護帶 57粘附至最外面的外圍部分;因此，形成卷繞電極體50。
[0165] 卷繞電極體50還可WWW下方式形成。前體溶液涂布于隔膜55的兩個表面中的至 少一個，并且然后稀釋溶劑揮發。因此，凝膠電解質層56形成在隔膜55的兩個表面上。預先， 通過焊接將正極引線51附接至正極集電體53A的端部，并且通過焊接將負極引線52附接至 負極集電體54A的端部。正極53和負極54在形成凝膠電解質層56的兩個表面上經由隔膜55 層疊，W形成層疊主體，并且然后層疊主體在其縱向方向上卷繞；因此，獲得卷繞電極體50。
[0166] 在卷繞電極體50的形成過程中，通過利用諸如照相機的拍攝工具精確地把握電極 等的端部，正極53的端部、負極54的端部和隔膜55的端部的每兩個之間的間隙到適當間隙 的精度保持很高；因此，期望凝膠電解質層56是透明的。
[0167] 例如，在形成卷繞電極體50的過程中，正極53、負極54和隔膜55的層疊和卷繞通常 通過例如利用卷繞設備(卷繞器)層疊并且卷繞正極53、負極54和隔膜55來進行。運時，將照 相機安裝在卷繞設備中W拍攝卷繞過程中的情況(例如，每次旋轉等），并且將拍攝的圖像 數據發送至圖像處理設備。在圖像處理設備中，進行圖像處理W檢測每個電極和/或隔膜的 邊緣的位置數據，并且基于，例如，構件的邊緣的位置數據之間的差值等，檢測正極53、負極 54和隔膜55中的每兩個之間是否存在卷繞偏移。在評估存在卷繞偏移時，將結果反饋回到 卷繞設備的卷繞單元，并且控制卷繞設備的卷繞單元使得正極53、負極54和隔膜55的邊緣 位置與正確的邊緣位置一致。
[0168] 在運種情況下，通過諸如照相機的拍攝工具透過形成在涂布目標(正極53、負極54 或隔膜55)上的凝膠電解質層56拍攝涂布目標的端部。因此，如果凝膠電解質層56不是透明 的，則將不能令人滿意地檢測涂布目標的邊緣位置，并且因此將出現卷繞偏移。例如，在僅 在用作參考的任一側上的一邊上進行邊緣位置的檢測并且由于錯誤的檢測而導致出現卷 繞偏移時，與用作參考的一側相對的側面上的正極和負極的邊緣會從隔膜突出，并且會出 現短路。與此相反，在本技術中，因為形成在涂布目標上的凝膠電解質層56是透明的，所W 可W避免不能令人滿意地檢測涂布目標的邊緣位置的情況，并且可W抑制卷繞偏移的出 現。因此，可W避免由于電池的卷繞偏移而導致的短路缺陷，并且可W確保安全性。
[0169] 最后，例如，卷繞電極體50插入封裝構件60的組件之間，并且封裝構件60的組件的 外緣部分通過熱烙接等粘在一起并密封。運時，將粘合膜61插入在正極引線51和負極引線 52與封裝構件60之間。因此，完成在圖1和圖2中示出的非水電解質電池62。
[0170] (1-2)第二實例
[0171] 在上述第一實例中，描述卷繞電極體50利用封裝構件60封裝的非水電解質電池 62;但是如圖3A至圖3C所示，可W使用層疊電極體70代替卷繞電極體50。圖3A是容納層疊電 極體70的非水電解質電池62的外觀視圖。圖3B是示出層疊電極體70容納在封裝構件60中的 方式的分解立體圖。圖3C示出從底面側來看在圖3A中示出的非水電解質電池62的外觀的外 觀視圖。
[0172] 作為層疊電極體70,使用矩形正極73和矩形負極74經由矩形隔膜75層疊并且通過 固定構件76固定的層疊電極體70。盡管省去說明，但將凝膠電解質層設置為與正極73和負 極74接觸。例如，凝膠電解質層(省去說明）設置在正極73和隔膜75之間W及負極74和隔膜 75之間。凝膠電解質層與第一實例的凝膠電解質層56相似。從層疊電極體70中引出連接至 正極73的正極引線71和連接至負極74的負極引線72,且粘合膜61被設置在正極引線71和負 極引線72與封裝構件60之間。
[0173] 盡管省去說明，但像第一實例一樣，正極73、負極74和隔膜75經由它們的每兩個之 間形成的凝膠電解質層(省去說明）下方式層疊，即矩形正極73的四邊的端部、具有矩 形形狀的負極74的四邊的端部W及矩形隔膜75的四邊的端部的每兩個之間的間隔具有規 定間隙。凝膠電解質層覆蓋正極73的至少部分的外周邊緣表面和負極74的至少部分的外周 邊緣表面。
[0174] 形成凝膠電解質層的方法和熱烙接封裝構件60的方法與第一實例的方法相似。像 在第一實例中一樣，在形成層疊電極體70的過程中凝膠電解質層56不是透明的時，將不能 令人滿意地檢測邊緣位置，并且因此將出現層疊偏移。例如，在僅在用作參考的兩個相鄰的 邊上進行邊緣位置的檢測并且由于錯誤的檢測而導致出現層疊偏移時，與用作參考的兩個 相鄰的邊相對的側面上的正極和負極的邊緣會從隔膜突出，并且會出現短路。與此相反，在 本技術中，因為形成在涂布目標（電極或隔膜75)上凝膠電解質層是透明的，所W可W避免 不能令人滿意地檢測涂布目標（電極或隔膜75)的邊緣的情況，并且可W抑制正極73、負極 74和隔膜75的邊緣的每兩個之間的間隙的偏移(層疊偏移）的出現。因此，可W避免電池的 短路缺陷，并且可W確保安全性。
[01巧]2.第二實施方式
[0176] 在第二實施方式中，描述包括與第一實施方式的凝膠電解質層相似的凝膠電解質 層的層壓膜型電池(非水電解質電池)的電池組的實例。
[0177] 電池組是簡化的電池組（也被稱之為軟包（soft pack))。簡化電池組安裝在電子 設備中；并且在簡化電池組中，電池單元、保護電路等通過絕緣帶等固定，并且電池單元的 部分是暴露的并且設置有輸出端，諸如連接至電子設備的主體的連接器。
[0178] 現在將描述簡化電池組的構造的實例。圖4是示出簡化電池組的構造實例的分解 立體圖。圖5A是示出簡化電池組的外觀的示意性立體圖，并且圖5B是示出簡化電池組的外 觀的示意性立體圖。
[0179] 如圖4、圖5A和圖5B所示，簡化電池組包括電池單元101、從電池單元101引出的引 線102a和102b、絕緣帶103a至103c、絕緣板104、其中形成保護電路(保護電路模塊(PCM))的 電路基板105、W及連接器106。電池101例如與根據第一實施方式的非水電解質二次電池相 似。
[0180] 絕緣板104和電路基板105放置在位于電池單元101的前端的平臺部（terrace portion) 101a，并且從電池單元101引出的引線102a和引線102b被連接至電路基板105。
[0181] 用于輸出的連接器106連接至電路基板105。通過將絕緣帶103a至103c粘結至規定 位置來固定諸如電池單元101、絕緣板104和電路基板105的構件。
[0182] <3.第Ξ實施方式〉
[0183] 圖6是示出在根據本技術的第一實施方式的電池（在下文中，視情況稱為二次電 池）用于電池組時的電路構造實例的框圖。電池組包括組裝電池301、封裝件、包括充電控制 開關302a和放電控制開關303a的開關部分304、電流感測電阻器307、溫度感測元件308和控 制器310。
[0184] 另外，電池組包括正極端子321和負極端子322,并且在充電時，正極端子321和負 極引線322分別連接至電池充電器的正極端子和負極端子，并進行充電。此外，在使用電子 設備時，正極端子321和負極引線322分別連接至電子設備的正極端子和負極端子，并進行 放電。
[0185] 組裝電池301通過W串聯和/或并聯方式連接多個二次電池310a來形成。每個二次 電池310a是根據本技術的實施方式的二次電池。應注意，盡管圖6示出了連接六個二次電池 301a為具有兩個并聯連接和Ξ個串聯連接(2P3S)的實例，但是可采用諸如η個并聯和m個串 聯(η和m為整數)連接的任何其他連接。
[0186] 開關部分304包括充電控制開關302a、二極管302b、放電控制開關303a和二極管 303b，并由控制器310控制。二極管30化具有與從正極端子321至組裝電池301的方向流動的 充電電流反向并且與從負極引線322至組裝電池301的方向流動的放電電流順向的極性。二 極管303b具有與充電電流順向并且與放電電流反向的極性。應注意，盡管示出了在正側設 置開關部分304的實例，但是開關部分也可設置在負側。
[0187] 充電控制開關302a在電池電壓是過充電檢測電壓時切斷并由充電/放電控制器控 審IJ，從而充電電流不會流入到組裝電池301的電流路徑中。在充電控制開關302a切斷之后， 僅允許經由二極管30化進行放電。另外，在充電期間流過大電流時，充電控制開關302a被切 斷并由控制器310控制，從而切斷在組裝電池301的電流路徑中流動的充電電流。
[0188] 當電池電壓是過放電檢測電壓時放電控制開關303a被切斷并由控制器310控制， 從而放電電流不會流入到組裝電池301的電流路徑中。在放電控制開關303a切斷之后，僅可 W經由二極管303b進行充電。另外，在放電期間流過大電流時，放電控制開關303a被切斷并 由控制器310控制，從而切斷在組裝電池301的電流路徑中流動的放電電流。
[0189] 溫度感測元件308例如是熱敏電阻，并設置在組裝電池301的附近，測量組裝電池 301的溫度并將所測量的溫度提供至控制器310。電壓感測部分311測量組裝電池301和形成 組裝電池301的每個二次電池301a的電壓，A/D轉換所測量的電壓并將電壓提供至控制器 310。電流測量部分313利用電流感測電阻器307來測量電流，并將所測量的電流提供至控制 器 310。
[0190] 開關控制器314基于從電壓感測部分311和電流測量部分313輸入的電壓和電流來 控制開關部分304的充電控制開關302a和放電控制開關303a。當二次電池301a的任意一個 的電壓小于等于過充電檢測電壓或者小于等于過放電檢測電壓時，或者當大電流突然流過 時，開關控制器314向開關部分304發送控制信號，W防止過充電、過放電W及過電流充電/ 放電。
[0191] 在此，當例如二次電池是裡離子二次電池時，過充電檢測電壓被設置為例如4.20V ±0.05V，并且過放電檢測電壓被設置為例如2.4V±0.1V。
[0192] 作為充電/放電控制開關，例如，可使用諸如M0SFET的半導體開關。在運種情況下， M0SFET的寄生二極管用作二極管30化和303b。在將P溝道FET用作充電/放電控制開關的情 況下，開關控制器314分別將控制信號DO和控制信號C0提供至充電控制開關302a的柵極和 放電控制開關303a的柵極。在P溝道型的情況下，W比源極電位低預定值或更多的柵極電位 來接通充電控制開關302a和放電控制開關303a。就是說，在正常充電和放電操作中，通過將 控制信號C0和DO設置為低電平來使充電控制開關302a和放電控制開關303a成為導通(ON) 狀態。
[0193] 另外，當執行過充電或過放電時，例如，通過將控制信號C0和DO設置為高電平，使 充電控制開關302a和放電控制開關303a成為斷開(OF巧狀態。
[0194]存儲器317由RAM或ROM形成，并且例如由作為非易失性存儲器的可擦寫可編程只 讀存儲器化PRCM)形成。存儲器317預先存儲在控制器310中計算的值、在制造過程階段測量 的每個二次電池301a在初始狀態下的內阻值等，運些值可根據需要重寫。另外，通過存儲二 次電池301a的滿充電容量，存儲器317例如可與控制器310-起計算剩余容量。
[01M]溫度感測部分318利用溫度感測元件308來測量溫度，在異常發熱時控制充電/放 電，并校正剩余容量的計算。
[0196] <4.第四種實施方式〉
[0197] 可W使用根據第一實施方式的電池和使用根據上述本技術的第二實施方式和第 Ξ實施方式的電池的電池組，W便安裝在W下設備中或者將電力提供之W下設備，諸如電 子設備、電動車輛或電力存儲設備。
[0198] 電子設備的實例包括膝上型個人計算機、PDA(移動信息設備）、移動電話、無線分 機山^(11638 extension)、視頻電視、數字靜態照相機、電子書閱讀器、電子辭典、音樂播放 器、收音機、聽筒、游戲機、導航系統、存儲卡、起搏器、助聽器、電動工具、電動刮胡刀、電冰 箱、空調、電視機、立體聲、熱水器、微波爐、洗碗機、清洗器、干燥器、照明設備、玩具、醫療器 械、機器人、道路調節器、交通信號燈等。
[0199] 另外，電動車輛的實例包括鐵路列車、高爾夫球車、電動車和電動汽車(包括混合 動力汽車）等。根據第一實施方式的電池和使用根據第二實施方式和第Ξ實施方式的電池 的電池組可W用作用于驅動運些車輛的動力源或者用作補充動力源。電力存儲設備的實例 包括用于諸如住宅的建筑或用于發電設備的電力存儲的電源。
[0200] 根據上述應用實例，下面將示出使用應用根據上述本技術的實施方式的電池的電 力存儲設備的電力存儲系統的具體實例。
[0201] 電力存儲系統例如可具有W下結構。第一電力存儲系統是其中利用發電設備（其 通過可再生能源產生電力）來對電力存儲設備進行充電的電力存儲系統。第二電力存儲系 統是包括電力存儲設備并將電力提供至連接至電力存儲設備的電子設備的電力存儲系統。 第Ξ電力存儲系統是提供有來自電力存儲設備的電力的電子設備。運些電力存儲系統均實 施為與外部電力供應網絡相關聯地有效地供應電力的系統。
[0202] 另外，第四電力存儲系統是包括轉換設備和控制設備的電動車輛，轉換設備將從 電力存儲設備供應的電力轉換為車輛的驅動力，控制設備基于關于電力存儲設備的信息執 行與車輛控制相關的信息處理。第五電力存儲系統是包括電力信息發送/接收部件的電力 系統，電力信息發送/接收部件經由網絡向/從其他設備發送信號/接收信號，并基于由發 送/接收部件接收的信息來控制電力存儲設備的充電/放電。
[0203] (4-1)作為應用實例的家用電力存儲系統
[0204] 將參照圖7描述其中使用根據本技術的實施方式的電池的電力存儲設備用于家用 電力存儲系統的實例。例如，在用于住宅401的電力存儲系統400中，通過電力網409、信息網 412、智能電表407、電源集線器408等將電力從包括火力發電402a、核發電40化或水力發電 402c等的集中型電力系統402供應至電力存儲設備403。另外，將電力從諸如家用發電設備 404獨立電源供應至電力存儲設備403。存儲供應至電力存儲設備403的電力，通過使用電力 存儲設備403來供應用于住宅401中的電力。運種電力存儲系統不但可W用于住宅401，而且 還可W用于建筑物。
[0205] 住宅401設置有發電設備404、電力消耗設備405、電力存儲設備403、控制每個設備 的控制設備410、智能電表407和用于獲取各種信息的傳感器411。所述設備通過電力網409 和信息網412彼此連接。將太陽能電池、燃料電池等用作發電設備404,并將由此產生的電力 供應至電力消耗設備405和/或電力存儲設備403。電力消耗設備405的實例包括電冰箱 405曰、空調40化、電視接收器405c和浴具405d等。此外，電力消耗設備405的實例包括電動車 輛406，諸如電動汽車406a，混合動力汽車40化和電動摩托車406c。
[0206] 對于電力存儲設備403,使用根據本技術的實施方式的電池。根據本技術的實施方 式的電池可W例如由上述裡離子二次電池形成。智能電表407的功能包括測量使用的商業 電力的量并將測得的使用電力發送至電力公司。電力網409可W是直流電源、交流電源和非 接觸式電源中的任意一個或多個。
[0207] 各種傳感器411的實例包括運動傳感器、亮度傳感器、目標檢測傳感器、電力消耗 傳感器、振動傳感器、接觸傳感器、溫度傳感器和紅外傳感器等。將通過各個傳感器411獲取 的信息發送至控制設備410。利用來自傳感器411的信息，掌握天氣條件和居民條件等，并自 動控制電力消耗設備405,由此可W使能量消耗最小化。另外，控制設備410可W例如通過互 聯網將關于住宅401的信息發送至外部電力公司。
[020引電源集線器408執行諸如將電力線分支出來和DC/AC轉換的處理。連接至控制設備 410的信息網412的通信方案的實例包括使用諸如UART(通用異步接收器/發送器)的通信接 口的方法W及使用根據無線通信標準(諸如藍牙、ZigBee和Wi-Fi)的傳感器網絡的方法。藍 牙方案可用于多媒體通信，并且可執行一對多連接通信。Zigbee使用IE邸（電氣電子工程師 學會)802.15.4的物理層。I邸E 802.15.4是被稱為PAN(個人局域網）或W(無線)PAN的近程 無線網絡標準的名稱。
[0209] 控制設備410連接至外部服務器413。服務器413可W由住宅401，電力公司和服務 器提供商中的任意一個管理。由服務器413發送或接收的信息的實例包括電力消耗信息，生 活模式信息，電費，天氣信息，自然災害信息和關于電力交易的信息。運種信息可由住宅內 的電力消耗設備(例如，電視接收器)來發送和接收，或者可由住宅外部的設備(例如，移動 電話)來發送和接收。另外，運種信息可顯示在具有顯示功能的設備上，諸如電視接收機、移 動電話或PDA(個人數字助理）。
[0210] 控制每個部分的控制裝置410配置有CPU(中央處理單元）、RAM(隨機存取存儲器） 和ROM(只讀存儲器)等，并且，在本實例中，存儲在電力存儲設備403中。控制設備410經由信 息網412連接至電力存儲設備403、家用發電設備404、電力消耗設備405、各種傳感器411和 服務器413,并具有例如調整所使用的商業電力的量和發電量的功能。應注意，控制設備410 可進一步具有在電力市場上進行電力交易的功能。
[0211] 如上所述，可不僅將由集中型電力系統402(諸如火力發電402曰、核能發電40化和 水力發電402c)產生的電力，而且可將由家用發電設備404(太陽能發電或風力發電）產生的 電力存儲在電力存儲設備403中。因此，即使當由家用發電設備404產生的電力改變時，供應 至外部的電量也可W保持恒定或者只需要控制所需的放電。例如，可W將由太陽能發電獲 得的電力存儲在電力存儲設備403中，在晚上將電費低的夜間電力存儲在電力存儲設備403 中，使得在電費高的白天將存儲在電力存儲設備403中的電力放出并使用。
[0212] 注意，盡管該實例示出了容納在電力存儲設備403中的控制設備410,但是控制設 備410可W容納在智能電表407中，或者可W單獨配置。另外，電力存儲系統400可用于多住 戶住宅的多個住戶或者用于多個獨立的住宅。
[0213] (4-2)作為應用實例的車輛中的電力存儲系統
[0214] 將參照圖8描述其中本技術的實施方式應用于車輛的電力存儲系統的實例。圖8示 意性地示出了采用應用本技術的實施方式的串聯式混合動力系統的混合動力車輛的結構 的實例。串聯式混合系統是W下汽車，該汽車利用使用由發動機驅動的發電機產生的電力 或通過將電力存儲在電池中所獲得的電力的電力/驅動力轉換設備運行。
[0215] 混合動力車輛500結合發動機501、發電機502、電力/驅動力轉換設備503、驅動輪 504曰、驅動輪504b、車輪505a、車輪50化、電池508、車輛控制設備509、各種傳感器510 W及充 電口 511。將根據本技術的實施方式的電池應用于電池508。
[0216] 混合動力車輛500通過使用電力/驅動力轉換設備503作為動力源而運行。電力/驅 動力轉換設備503的實例之一是電機。電池508中的電力驅動該電力/驅動力轉換設備503， 并將電力/驅動力轉換設備503的旋轉電力傳送至驅動輪504a和504b。注意，通過在所需部 分處使用DC/AC轉換或AC/DC轉換，可W將交流電電機或直流電電機應用于電力/驅動力轉 換設備503。各種傳感器510通過車輛控制設備509來控制發動機旋轉次數并控制未示出的 節流閥的開度(節流開度）。各種傳感器510包括速度傳感器，加速度傳感器和發動機旋轉次 數傳感器等。
[0217] 發動機501的旋轉動力傳送至發電機502,且可W將通過發電機502利用旋轉動力 產生的電力存儲在電池508中。
[0218] 當利用未示出的制動機構對混合動力車輛500進行減速時，將減速時候的阻力作 為旋轉動力添加至電力/驅動力轉換設備503,且將通過電力/驅動力轉換設備503利用運個 旋轉動力產生再生電力存儲在電池508中。
[0219] 電池508可連接至混合動力車輛500的外部電源，并且因此，電力可W通過將充電 口 511用作輸入口從外部電源提供，并且可存儲接收到的電力。
[0220] 雖然未示出，但是可提供信息處理設備，該設備基于關于二次電池的信息進行關 于車輛控制的信息處理。運種信息處理設備的實例包括基于關于剩余電池容量的信息顯示 剩余電池容量的信息處理設備。
[0221] 應注意，上面W串聯式混合動力車輛作為實例進行了 W上描述，串聯式混合動力 車輛利用電機使用由發動機驅動的發電機產生的電力或者通過將電力存儲在電池中獲得 的電力來運行。然而，本技術的實施方式也可有效地應用于并聯式混合動力車輛，其使用發 動機和電機的輸出作為驅動力源，并且根據需要切換Ξ種模式:僅利用發動機來行駛，僅利 用電機來行駛，W及利用發動機和電機來行駛。另外，本技術的實施方式還可有效地應用于 僅通過驅動電機來驅動而無需發動機來運行的所謂的電動車輛。
[0掛][實施例]
[0223] 現在將使用實施例詳細描述本技術。然而，本技術不限于W下實施例的構造。
[0224] < 實施例1-1〉
[0225] [正極的制造]
[0226] 將作為正極活性物質的91質量％的鉆酸裡化iCo〇2)、作為導電劑的6質量％的炭 黑W及作為粘結劑的3質量％的聚偏二氣乙締(PVdF)混合在一起W制備正極混合物，并且 將正極混合物分散在作為分散介質的N-甲基-2-化咯燒酬(NMP)中W制備正極混合漿體。將 正極混合漿體W正極集電體的部分被暴露的方式涂布于由具有12WI1的厚度的帶狀的侶錐 形成的正極集電體的兩個表面。然后，使涂布的正極混合漿體的分散介質蒸發至干燥，并且 通過漉式壓制機進行壓塑；因此，形成正極活性物質層。最后，將正極端子附接至正極集電 體的暴露部分；因此，形成正極。
[0227] [負極的制造]
[0228] 將作為負極活性物質的具有20μπι的平均粒徑的96質量％的粒狀石墨粉末、作為粘 結劑的1.5質量％的苯乙締-下二締共聚物的丙締酸改性產物、W及作為增稠劑的1.5質 量％的簇甲基纖維素混合在一起W制備負極混合物，并且添加合適水量并且進行攬拌W制 備負極混合漿體。將負極混合漿體W負極集電體的部分被暴露的方式涂布于由具有15WI1的 厚度的帶狀的銅錐形成的負極集電體的兩個表面上。然后，使涂布的負極混合漿體的分散 介質蒸發至干燥，并且通過漉式壓制機進行壓塑；因此，形成負極活性物質層。最后，將負極 端子附接至負極集電體的暴露部分;因此，形成負極。
[0229] [凝膠電解質層的形成]
[0230] 將作為電解質鹽的六氣憐酸裡化iPF6)Wlmol/血3的濃度溶解在W下非水溶劑中， 在該非水溶劑中，碳酸乙締化C)、碳酸丙締醋(PC)和碳酸亞乙締醋(VC似49:49:2的質量比 混合;因此，制備出非水電解液。
[0231] 隨后，使用聚偏二氣乙締（PVdF)作為保持非水電解液的基質高分子化和物（樹 脂），將非水電解液、聚偏二氣乙締、作為稀釋溶劑的碳酸二甲醋(DMC)和作為填充物的勃姆 石顆粒(粒徑D50: lOOOnm;折射率：1.7;扁平顆粒(板狀顆粒））混合在一起W制備溶膠狀的 前體溶液。
[0232] 前體溶液是除凝膠電解質層的組成成分之外還包含質量等于非水溶劑的稀釋溶 劑(DMC)的溶液(勃姆石顆粒：10質量％ ;基質高分子化和物(PVdF): 10質量％ ;LiPFs: 10質 量％ ;非水溶劑:70質量％)。勃姆石顆粒和電解質鹽化iPFs)之間的質量比（顆粒/電解質 鹽)是50/50，勃姆石顆粒和樹脂(PVd巧之間的質量比（顆粒/樹脂)是50/50。
[0233] 隨后，將前體溶液涂布于正極和負極的兩個表面并且進行干燥W移去稀釋溶劑 (DMC)，同時將膜厚度調整為如m;從而，在正極和負極的表面上形成凝膠電解質層。
[0234] [層壓膜型電池的組裝]
[0235] 在兩個表面上均形成凝膠電解質層的正極和負極W及隔膜按照正極、隔膜、負極 和隔膜次序層疊，并且然后使用卷繞設備在縱向方向上進行多次卷繞W形成扁平形狀。然 后，通過粘合帶固定卷繞端部；因此，形成卷繞電極體。正極寬度被設置為38mm，負極寬度為 40mm，并且隔膜寬度為42mm;并且相互間隙被設置為1mm。卷繞設備具有將通過利用照相機 拍攝獲得的圖像數據發送至圖像處理設備，從圖像數據檢測正極、隔膜和負極的邊緣的位 置，并且反饋回檢測結果W將正極、隔膜和負極的寬度方向上的位置控制至正確位置的功 能。在卷繞設備中，僅在用作參考的任意一側上的一邊上進行正極、隔膜和負極的邊緣的位 置的檢測。在由于錯誤的檢測而出現卷繞偏移時，與用作參考的一側相對的側面上的正極 和負極的邊緣會從隔膜突出，并且會出現短路。
[0236] 下面，利用包括軟侶層的層壓膜封裝卷繞電極體，并且卷繞電極體周圍的正極端 子和負極端子的引出邊W及另外兩個邊通過在減小的壓力下的熱烙接密封并緊閉。因此， 制造出在圖1中示出的具有4.5mm厚、30mm寬和50mm高的電池形狀的層壓膜型電池。
[0237] <實施例1-2至實施例1-55〉
[0238] 在實施例1-2至實施例1-55中，除了使用的顆粒如W下表1所示的改變之外，層壓 膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造。
[0239] < 實施例1-56 至 1-57〉
[0240] 在實施例1-56至實施例1-57中，除了質量比（顆粒/樹脂)和質量比（顆粒/電解質 鹽)如W下表1所示的改變之外，層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造。
[024。 < 比較例1-1〉
[0242] 比較例1-1的層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除了顆粒不混合在前 體溶液中W及形成不包含顆粒的凝膠電解質層之外。
[0243] <比較例1-2至比較例1-10〉
[0244] 在比較例1-2至比較例1-10中，層壓膜型電池 W與實施例1-57相同的方式制造，除 了如W下表1中所示，使用的顆粒的材料類型改變為具有不同的折射率的材料或者有色顆 粒，并且顆粒的形狀改變為球形或多面形之外。
[0245] < 比較例1-11〉
[0246] 在比較例1-11中，層壓膜型電池 W與實施例1-56相同的方式制造，除了如W下表1 中所示，使用的顆粒的材料類型改變為具有不同的折射率的材料，并且顆粒的形狀改變為 多面形之外。
[0247] < 比較例1-12〉
[0248] 在比較例1-12中，將具有的寬度比實施例1-57的正極寬度小6%的正極用作正極。 另外，過程于實施例1-57相同，并且制造出層壓膜型電池。
[0249] < 比較例1-13〉
[0250] 層壓膜型電池 W與比較例1-7相同的方式制造，除了質量比（顆粒/樹脂)和質量比 (顆粒/電解質鹽)如W下表1中所示的改變之外。
[0巧。 < 比較例1-14〉
[0252]層壓膜型電池 W與比較例1-1相同的方式制造，除了質量比（顆粒/樹脂)和質量比 (顆粒/電解質鹽)如W下表1中所示的改變之外。
[0巧3] <比較例1-15至比較例1-17〉
[0254]層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除了顆粒的粒徑如W下表1中所示 的改變之外。
[0巧5] <比較例1-18〉
[0256] 層壓膜型電池 W與比較例1-14相同的方式制造，除了顆粒的材料類型如W下表1 中所示的改變并且顆粒的粒徑D50改變為600nm之外。
[0257] (顆粒的粒徑和凝膠電解質層的外觀）
[0258] 在上述實施例和比較例中，下方式測量或估計顆粒的粒徑和凝膠電解質層的 外觀(運個還適用于W后描述的實施例和比較例）。
[0259] (粒徑的測量）
[0260] 在使用凝膠電解質組分等從凝膠電解質層移去之后的顆粒，通過激光衍射方法測 量的粒徑分布中，從具有較小的粒徑的顆粒的側起算的50%的累積體積下的粒徑被當作顆 粒的粒徑D50。根據需要，還可W從如上所述的測量的粒徑分布獲得40%的累積體積下的粒 徑D40的值或者60%的累積體積下的粒徑D60的值。
[026。（外觀評估）
[0262] 凝膠電解質層的外觀通過視覺觀察來觀察。基于透明度的程度，等級評估按照非 常透明、透明、幾乎透明、接近透明和不透明的次序進行。在非常透明、透明、幾乎透明和接 近透明的每個情況下，涂布目標(電極或隔膜)的輪廓能夠通過凝膠電解質層完全可視地確 定。在不透明的情況下，涂布目標（電極或隔膜）的輪廓不能夠通過凝膠電解質層56可視地 確定。
[0263] (電池評估:卷繞偏移短路試驗）
[0264] 用于確定是否出現由于卷繞偏移所導致的短路的短路試驗下方式進行。對于 制造的電池，確定在電池的初次充電過程中存在或不存在由于卷繞偏移所導致的短路。具 體地，電壓在從電池的初次充電完成直至經過24小時的時段中，電壓減少變為0.5V或更大 的電池被評價為短路;因此，確定存在或不存在短路。
[02化]電池在23°C在空氣中經受W1C的恒定電流的恒流充電直至電池電壓達到4.2V，并 且然后經受W4.2V的恒定電壓的恒壓充電直至達到2.5小時的總充電時間。（電池評估：電 池容量的測量）
[0266] 對于在短路試驗中沒有出現短路的電池，電池容量下方式測量。上述充電之 后的電池經受W1C的放電電流的恒流放電直至電池電壓達到3.0V，并且測量運時的放電容 量并且將其當作電池容量。對于電池容量，在將制造的lOOOmAh的電池所需要的必需容量作 為參考值的情況下，確定是否滿足必需的電池容量。在比較例1-2至比較例1-11、比較例1- 14至比較例1-16W及比較例1-18中，因為出現了短路，所W不能夠測量電池容量。
[0267] (電池評估:電池彎曲試驗）
[0268] 在短路試驗沒有出現短路的電池在與電池容量的測量的那些條件相同的條件下 放電，并且然后在與短路試驗的那些條件相同的條件下充電。下面，如在圖9和圖10中所示， 將充電電池單元(CE化)放置在W30mm的間隔并置的兩個圓桿S上，并且一個圓桿S自上面對 電池單元的中屯、位置按壓并且施加的壓力高達300N或者直至按壓部分彎曲3mm(達到向下 3mm的狀態）。運時，利用電壓表(測試器)600檢查電池單元的電壓，并且在發現電壓減少1 % 或更大時，將電池確定為在短路評價中出故障。在短路試驗中出現短路的電池被分類為不 可測量的，并且既不出故障也非不可測量的電池被分類為通過。
[0269] (電池評估:卷繞偏移的量的最大值的測量）
[0270] 對于實施例1-1至實施例1-57,從在電極體制造過程中通過利用照相機拍攝獲得 的圖像數據，獲得正極、負極和隔膜的邊緣的每兩個之間的間隙的測量值。通過計算間隙的 測量值的最大值與相互的間隙的設定值(Imm)r最大值"-"1mm")之間的差值獲得的值被當 作卷繞偏移的量的最大值。
[0271] 在表1中示出評估結果。
[0272] [表 1]
[0273]
[0274]
[0275] 如表1所示，在實施例1-1至實施例1-57中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑 和折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個 被設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞（不小于 lOOOmAh的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。 另一方面，在比較例1-1中，因為凝膠電解質不包含顆粒，所W強度不夠，并且電池沒有通過 電池彎曲試驗。在比較例1-2至比較例1-11中，因為包含于凝膠電解質的顆粒的折射率不在 規定范圍內，所w凝膠電解質不是透明的，并且在卷繞偏移短路試驗中發現短路并且電池 沒有通過試驗；因此，電池容量和電池彎曲試驗兩者均是不可測量的。在比較例1-12中，因 為正極寬度像傳統正極寬度一樣被制成比實施例1-57的正極寬度小6%，所W卷繞偏移大， 但是正極、負極和隔膜的邊緣的每兩個之間的間隙同樣大，并且因此不會出現短路。然而， 電池容量不能到達lOOOmAh必需的容量。在比較例1-13中，盡管透明度通過減少顆粒的含量 比例得到改善，但凝膠電解質的強度減少并且因為顆粒的含量比例小，電池沒有通過電池 彎曲試驗。在比較例1-14中，因為質量比（顆粒/樹脂)和質量比（顆粒/電解質鹽)均不在規 定范圍內，所W凝膠電解質不是透明的，在卷繞偏移短路試驗中發現短路并且電池沒有通 過試驗，并且因此電池容量和電池彎曲試驗兩者均是不可測量的。在比較例1-15中，因為包 含于凝膠電解質的顆粒的粒徑不在規定范圍內，所W凝膠電解質不是透明的，并且在卷繞 偏移短路試驗中發現短路并且電池沒有通過試驗；因此，電池容量和電池彎曲試驗兩者均 是不可測量的。在比較例1-16,因為包含于凝膠電解質的顆粒的粒徑過小，所W凝膠電解質 (涂覆溶液)的粘度過大，并且凝膠電解質不能夠涂布于電極上。在比較例1-17中，因為包含 于凝膠電解質的顆粒的粒徑過大，所W由于顆粒的尺寸導致電極之間得距離加寬并且無用 空間增加。因此，電池容量不能到達lOOOmAh必需的容量。在比較例1-18中，因為顆粒的折射 率、粒徑、質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽)均不在規定范圍內，所W凝膠電解 質不是透明的，在卷繞偏移短路試驗中發現短路并且電池沒有通過試驗，并且因此電池容 量和電池彎曲試驗兩者均是不可測量的。在凝膠電解質的外觀非常透明的實施例中卷繞偏 移的量的最大值被認為是0.2mm，在透明的實施例中是0.4mm，在幾乎透明的實施例中是 0.7mm，并且在接近透明的實施例（W后描述的實施例2-22、實施例2-23等）中是0.9mm;并且 透明度的程度越高時該值越小。在如凝膠電解質的外觀是非常透明的實施例和在其是透明 的實施例中卷繞偏移的量的最大值是0.5mm或更小的情況下，因為電極和隔膜的卷繞的準 確度幾乎比接近透明的實施例和幾乎透明的實施例中的準確度增加兩倍或更多倍，所W具 有W下優勢，即正極、負極和隔膜的邊緣的每兩個之間的間隙可W被設置為更窄并且從而 負極和正極的寬度可W在不改變外徑尺寸的情況下被設置得更大，并且可W增加電池容 量。此外，在凝膠電解質的外觀是非常透明的實施例中，因為電極和隔膜的卷繞的準確度是 透明的實施例的準確度的兩倍，所W存在W下優勢，即負極和正極的寬度仍然可W在沒有 改變外徑尺寸的情況下被設置得更大，并且電池容量可W進一步增加。在實施例1-1至實施 例1-57等中，因為電極寬度是固定的，所W上述優勢不反映在電池容量的測量值上。
[0276] <實施例2-1至實施例2-8〉
[0277] 層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除了作為凝膠電解質的組成組分 的勃姆石顆粒、樹脂(PVdF)、LiPFs和非水溶劑(溶劑）中的每個的量如W下表2中所示的改 變之外。在表2中，顆粒、PVdF、LiPro和溶劑中的每個的量W相對于凝膠電解質的總量(組成 組分的總量)的質量百分比示出。
[027引 < 實施例2-9至實施例2-16〉
[0279]層壓膜型電池 W與實施例1-2相同的方式制造，除了作為凝膠電解質的組成組分 的滑石顆粒(扁平顆粒(薄片狀顆粒））、樹脂(PVdF)、LiPF6和非水溶劑(溶劑）中的每個的量 如W下表帥所示的改變之外。在表2中，顆粒、PVdF、LiPF6和溶劑中的每個的量W相對于凝 膠電解質的總量(組成組分的總量)的質量百分比示出。
[0280] <實施例2-17至實施例2-24〉
[0281] 層壓膜型電池 W與實施例1-8相同的方式制造，除了作為凝膠電解質的組成組分 的氧化侶顆粒、樹脂(PVdF)、LiPF6和非水溶劑(溶劑）中的每個的量如W下表2中所示的改 變之外。在表2中，顆粒、PVdF、LiPFs和溶劑中的每個的量W相對于凝膠電解質的總量(組成 組分的總量)的質量百分比示出。
[0282] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0283] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0284] 評估結果在表2中示出。
[0285] [表 2]
[0286]
[0287]如表2所示，在實施例2-1至實施例2-24中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑 和折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個 被設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞（不小于 1 OOOmAh的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。 [028引 < 實施例3-1至實施例3-13〉
[0289] 在實施例3-1至實施例3-13中，層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除 了作為凝膠電解質的組成組分的勃姆石顆粒的粒徑D50如W下表3中所示的改變之外。
[0290] <實施例3-14至實施例3-26〉
[0291] 在實施例3-14至實施例3-26中，層壓膜型電池 W與實施例1-2相同的方式制造，除 了作為凝膠電解質的組成組分的滑石顆粒的粒徑D50如W下表3中所示的改變之外。
[0292] <實施例3-27至實施例3-39〉
[0293] 在實施例3-27至實施例3-39中，層壓膜型電池 W與實施例1-8相同的方式制造，除 了作為凝膠電解質的組成組分的氧化侶顆粒的粒徑D50如W下表3中所示的改變之外。
[0294] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0295] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0296] 評估結果在表3中示出。
[0 巧 7][表 3]
[029引
[0299] 如表3所示，在實施例3-1至實施例3-39中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑 和折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個 被設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞（不小于 lOOOmAh的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。 此外，已經證實透明度的程度可W通過改變顆粒的粒徑來改變。
[0300] <實施例4-1至實施例4-8〉
[0301] 在實施例4-1至實施例4-8中，層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除了 作為凝膠電解質的組成組分的勃姆石顆粒的粒徑D40、粒徑D50和粒徑D60如表4所示的改變 之外。
[0302] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0303] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0304] 評估結果在表4中示出。
[0305] [表 4]
[0306]
[0307] 如表4所示，在實施例4-1至實施例4-8中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑和 折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個被 設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞(不小于lOOOmAh 的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。
[0308] <實施例5-1至實施例5-3〉
[0309] 在實施例5-1至實施例5-3中，層壓膜型電池 W與實施例1-2相同的方式制造，除了 在表5中示出的板狀的滑石顆粒被用作填充物之外。
[0310] <實施例5-4至實施例5-於
[0311] 在實施例5-4至實施例5-6中，層壓膜型電池 W與實施例1-8相同的方式制造，除了 在表5中示出的針狀的氧化侶顆粒被用作填充物之外。
[0312] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0313] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0314] 評估結果在表5中示出。
[0；31 引[表5]
[0316]
[0317] 如表5所示，在實施例5-1至實施例5-6中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑和 折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個被 設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞(不小于lOOOmAh 的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。
[0318] <實施例6-1至實施例6-29〉
[0319] 在實施例6-1至實施例6-29中，層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造，除 了包含于凝膠電解質層中的基質高分子化和物(樹脂)的類型改變為W下表6所示之外。
[0320] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0321] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0322] 評估結果在表6中示出。
[0323] [表 6]
[0324]
[0325] 如表6所示，在實施例6-1至實施例6-29中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑 和折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個 被設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞（不小于 1 OOOmAh的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。
[0326] <實施例7-1至實施例7-於
[0327] 在實施例7-1至實施例7-6中，層壓膜型電池 W與實施例1-2相同的方式制造，除了 使用與實施例1-2的那些相似的扁平狀(薄片狀)滑石顆粒并改變凝膠電解質層的厚度之 外。
[0328] [電池的評估:卷繞偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W及卷繞偏移 的量的最大值的測量]
[0329] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量的最大值的測量。
[0330] 評估結果在表7中示出。
[0331] [表 7]
[0332]
[0333] 如表7所示，在實施例7-1至實施例7-6中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑和 折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個被 設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞(不小于lOOOmAh 的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。此外，已 經證實透明度的程度可W通過改變凝膠電解質的厚度來改變。
[0334] < 實施例8-1〉
[0335] 在實施例8-1中，層壓膜型電池 W與實施例1-1相同的方式制造。
[0336] < 實施例8-2〉
[0337] 凝膠電解質形成在隔膜的兩個表面上，而不是形成在正極和負極中的每個的兩個 表面上。就是說，層壓膜型電池 W與實施例8-1相同的方式制造，除了凝膠電解質層的形成 改變如下之外。
[0338] [凝膠電解質層的形成]
[0339] 將作為電解質鹽的六氣憐酸裡化iPF6)Wlmol/血3的濃度溶解在W下非水溶劑中， 在該非水溶劑中，碳酸乙締化C)、碳酸丙締醋(PC)和碳酸亞乙締醋(VC似49:49:2的質量比 混合;因此，制備出非水電解液。
[0340] 隨后，使用聚偏二氣乙締（PVdF)作為保持非水電解液的基質高分子化和物（樹 脂），將非水電解液、聚偏二氣乙締、作為稀釋溶劑的碳酸二甲醋(DMC)和作為填充物的勃姆 石顆粒(粒徑D50:1000nm;折射率:1.7;板狀的顆粒)混合在一起W制備溶膠狀的前體溶液。
[0341] 前體溶液是除凝膠電解質層的組成組分之外還包含質量等于非水溶劑的稀釋溶 劑(DMC)的溶液(勃姆石顆粒：10質量％ ;基質高分子化和物(PVdF): 10質量％ ;LiPFs: 10質 量％ ;非水溶劑:70質量％)。勃姆石顆粒和電解質鹽化iPF6)之間的質量比（顆粒/電解質 鹽)是50/50，勃姆石顆粒和樹脂(PVd巧之間的質量比（顆粒/樹脂)是50/50。
[0342] 隨后，將前體溶液應用于隔膜的兩個表面，并且進行干燥W移去稀釋溶劑(DMC)。 因此，凝膠電解質層形成在隔膜的表面上。
[0343] [層壓膜型電池的組裝]
[0344] 在正極和負極W及兩個表面上均形成凝膠電解質層的隔膜按照正極、隔膜、負極 和隔膜次序層疊，并且然后使用與實施例8-1相似的卷繞設備在縱向方向上進行多次卷繞 W形成扁平形狀。然后，通過帶固定卷繞端部；因此，形成卷繞電極體。
[0345] 下面，利用包括軟侶層的層壓膜封裝卷繞電極體，并且卷繞電極體周圍的正極端 子和負極端子的引出邊W及另外兩個邊通過在下降的壓力下的熱烙接密封并緊閉。因此， 制造出在圖1中示出的具有4.5mm厚、30mm寬和50mm高的電池形狀的層壓膜型電池。
[0；346] < 實施例8-3〉
[0347]在實施例8-3中，制造出正極、負極、隔膜W及凝膠電解質層和凝膠電解質的涂布 目標的每一個的構造與實施例8-1的那些構造相似并且層疊電極體利用層壓膜封裝的層壓 膜型電池。
[0%引[層壓膜型電池的組裝]
[0349] 將與實施例8-1的前體溶液相似的前體溶液應用于矩形正極和矩形負極的兩個表 面，并且進行干燥W移去稀釋溶劑；因此，凝膠電解質層形成在正極和負極的表面上。下面， 矩形正極(其兩個表面上均形成凝膠電解質層）、矩形負極(其兩個表面上均形成凝膠電解 質層）W及矩形隔膜按照正極、隔膜、負極和隔膜次序層疊；因此，形成層疊電極體。
[0350] 正極、隔膜和負極的層疊使用薄片層疊設備進行，該設備處理利用照相機拍攝的 圖像w檢測矩形構件的四邊邊緣的位置，進行水平方向上的對準使得構件的四邊邊緣的每 兩個之間的間隔是合適的間隙，并且然后進行層疊操作。在層疊設備中，僅對用作參考的兩 個相鄰側進行邊緣位置的檢測。在由于錯誤的檢測而出現層疊偏移時，與用作參考的兩個 相鄰側相對的側面上的正極和負極的邊緣會從隔膜突出，并且會出現短路。
[0351] 下面，利用包括軟侶層的層壓膜封裝層疊電極體，并且層疊電極體周圍的正極端 子和負極端子的引出側W及另外Ξ側通過在下降的壓力下的熱烙接密封并緊閉。因此，審U 造出在圖3A至圖3C中示出的具有4.5mm厚、30mm寬和50mm高的電池形狀的層壓膜型電池。< 實施例8-4〉
[0352] 在實施例8-4中，凝膠電解質形成在隔膜的兩個表面上，而不是形成在正極和負極 中的每個的兩個表面上。
[0巧3] <實施例8-於
[0354] 在實施例8-5中，使用與實施例8-1的層壓膜型電池相似的層壓膜型電池。制造出 在圖4、圖5A和圖5B中示出的簡化電池組(軟包）。
[0355] [電池的評估:卷繞偏移或層疊偏移短路試驗，電池容量的測量，電池彎曲試驗，W 及卷繞偏移的量或層疊偏移的量的最大值的測量]
[0356] 對于制造的每個實施例的層壓膜型電池，W與實施例1-1相同的方式進行卷繞偏 移或層疊偏移短路試驗、電池容量的測量、電池彎曲試驗和卷繞偏移的量或層疊偏移的量 的最大值的測量。
[0357] 評估結果在表8中示出。 惦5引[表8]
[0359]
[0360] 如表8所示，在實施例8-1至實施例8-5中，凝膠電解質包含具有規定范圍的粒徑和 折射率的凝膠電解質，并且質量比(顆粒/樹脂)和質量比(顆粒/電解質鹽）中的至少一個被 設置在規定范圍內。因此，凝膠電解質的外觀是透明的，電池容量不被破壞(不小于lOOOmAh 的必需容量），電池通過卷繞偏移短路試驗和電池彎曲試驗，并且能夠確保安全性。
[0361] 5.其他實施方式
[0362] 本技術的實施方式不限于上述本技術的實施方式，而是在不背離本技術的主旨的 情況下可W在本技術的范圍內W各種方式進行修改和應用。
[0363] 例如，W上描述的實施方式中舉例說明的數值、構造、形狀、材料、成分、制造工藝 等僅僅是實例。根據需要可W使用與它們不同的數值、配置、形狀、材料、成分、制造工藝等。
[0364] 而且，在不背離本技術的主旨的情況下，W上描述的實施方式中的構造、方法、工 藝、形狀、材料、數值等可彼此進行組合。
[0365] 在具有其他電池結構的情況下，諸如圓柱形狀，硬幣狀的形狀、正方形形狀或按鍵 狀的形狀，同樣可W相似地使用本技術的電解質層。
[0366] 此外，還可W如下構造本技術。
[0367] [1] -種電池，包括：
[036引正極；
[0369] 負極；
[0370] 隔膜；從及
[0371] 電解質，包含:顆粒、包含溶劑和電解質鹽的電解液W及基質高分子化合物，
[0372] 其中，所述顆粒的粒徑D50不小于50nm并且不大于45化m，或者不小于750nm并且不 大于 lOOOOnm，
[0373] 所述顆粒的折射率不小于1.3并且小于2.4,并且
[0374] 所述顆粒和所述基質高分子化和物之間的質量比(顆粒/基質高分子化和物)與所 述顆粒和所述電解質鹽之間的質量比（顆粒/電解質鹽）中的一方不小于15/85并且不大于 90/10。
[0375] [2]根據[1]所述的電池，其中
[0376] 所述基質高分子化和物用所述電解液浸潰并且所述基質高分子化和物膨脹而得 到的凝膠形式的所述電解質形成在所述正極和所述負極中的至少一個的兩個表面上或者 形成在所述隔膜的兩個表面的至少一個上。
[0377] [3]根據[1]至[2]中任一項所述的電池，其中
[0378] 所述質量比（顆粒/基質高分子化合物)和所述質量比（顆粒/電解質鹽)兩者均不 小于15/85并且不大于90/10。
[0379] [4]根據[1]至[3]中任一項所述的電池，其中
[0380] 所述電解質是透明的。
[0381] [引根據[1]至[4]中任一項所述的電池，其中
[0382] 所述顆粒是無機顆粒和有機顆粒中的至少一種。
[0383] [6]根據[引所述的電池，其中
[0384] 所述無機顆粒是選自由W下各項組成的組中的至少一種的顆粒:氧化娃、氧化鋒、 氧化錫、氧化儀、氧化錬、氧化侶、硫酸儀、硫酸巧、硫酸領、硫酸鎖、碳酸儀、碳酸巧、碳酸領、 碳酸裡、氨氧化儀、氨氧化侶、氨氧化鋒、勃姆石、白碳、氧化錯水合物、氧化儀水合物、氨氧 化儀八水合物、碳化棚、氮化娃、氮化棚、氮化侶、氮化鐵、氣化裡、氣化侶、氣化巧、氣化領、 氣化儀、憐酸Ξ裡、憐酸儀、憐酸氨儀、聚憐酸錠、娃酸鹽礦物質、碳酸鹽礦物質W及氧化物 礦物質，并且
[0385] 所述有機顆粒是選自由W下各項所組成的組中的至少一種的顆粒:Ξ聚氯胺、Ξ 聚氯胺氯尿酸醋、Ξ聚氯胺聚憐酸醋、交聯的聚甲基丙締酸甲醋、聚乙締、聚丙締、聚苯乙 締、聚四氣乙締、聚偏二氣乙締、聚酷胺、聚酷亞胺、Ξ聚氯胺樹脂、酪樹脂W及環氧樹脂。
[0386] [7]根據[6]所述的電池，其中
[0387] 所述娃酸鹽礦物質是選自由W下各項組成的組中的至少一種:滑石、娃酸巧、娃酸 鋒、娃酸錯、娃酸侶、娃酸儀、高嶺石、海泡石、伊毛縮石、絹云母、葉蠟石、云母、沸石、多侶紅 柱石、皂石、綠坡縷石W及蒙脫石，
[0388] 所述碳酸鹽礦物質是選自由水滑石和白云石組成的中的至少一種，并且
[0389] 所述氧化物礦物質是尖晶石。
[0390] [引根據[1]至[7]中任一項所述的電池，其中
[0391] 所述基質高分子化和物是選自由W下各項組成的組中的至少一種：聚偏二氣乙 締、聚四氣乙締、偏二氣乙締-四氣乙締共聚物、乙締-四氣乙締共聚物、偏二氣乙締-四氣乙 締共聚物、乙締-四氣乙締共聚物、苯乙締-下二締共聚物和其氨化物、丙締臘-下二締共聚 物和其氨化物、丙締臘-下二締-苯乙締共聚物和其氨化物、甲基丙締酸醋-丙締酸醋共聚 物、苯乙締-丙締酸醋共聚物、丙締臘-丙締酸醋共聚物、乙締-丙締橡膠、聚乙締醇、聚乙酸 乙締醋、乙基纖維素、纖維素衍生物、聚苯酸、聚諷、聚酸諷、聚苯硫酸、聚酸酷亞胺、聚酷亞 胺、聚酷胺、聚酷胺-酷亞胺、聚丙締臘、聚乙締醇、聚酸、丙締酸類樹脂、聚醋W及聚乙二醇。
[0392] [9]根據[1]至[引中任一項所述的電池，其中
[0393] 所述顆粒的所述粒徑D50、粒徑D40和粒徑D60不小于50nm并且不大于450nm，或者 不小于750nm并且不大于lOOOOnm。
[0394] [10]根據[1]至[9]中任一項所述的電池，其中
[0395] 所述顆粒的含量相對于所述電解質的質量不小于5.2質量％并且不大于50.0質 量％。
[0396] [11]根據[1]至[10]中任一項所述的電池，其中
[0397] 所述基質高分子化和物的含量和所述電解質鹽的含量中的至少一個相對于所述 電解質的質量不小于5.6質量％并且不大于30.8質量％。
[039引[12]根據[1]至[11]中任一項所述的電池，其中
[0399] 所述顆粒是具有不小于50nm并且不大于450nm的厚度的板狀的顆粒或者具有不小 于50nm并且不大于450nm的厚度的針狀的顆粒。
[0400] [13]根據[2]至[12]中任一項所述的電池，其中
[0401 ]所述凝膠電解質層的厚度不小于1皿并且不大于15皿。
[0402] [14]-種電解質包括：
[圓]顆粒；
[0404] 電解液，包含溶劑和電解質鹽；W及
[0405] 基質高分子化合物，
[0406] 其中所述顆粒的粒徑D50不小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不 大于 10，000nm，
[0407] 所述顆粒的折射率不小于1.3并且小于2.4,并且
[0408] 所述顆粒和所述基質高分子化和物之間的質量比(顆粒/基質高分子化和物)與所 述顆粒和所述電解質鹽之間的質量比（顆粒/電解質鹽）中的一方不小于15/85并且不大于 90/10。
[0409] [1引一種電池組，包括：
[0410] 根據[1]至[13]中任一項所述的電池；
[0411] 控制器，被配置為控制所述電池;并且
[0412] 封裝件，容納所述電池。
[0413] [16]-種電子設備，包括根據[1]至[13]中任一項所述的電池并且被配置為由所 述電池供應電力。
[0414] [17]-種電動車輛，包括：
[0415] 根據[1]至[13]中任一項所述的電池；
[0416] 轉換設備，被配置為由電池供應電力并且將所述電力轉換成所述車輛的驅動力； W及
[0417] 控制設備，被配置為基于關于所述電池的信息來進行與車輛控制有關的信息處 理。
[0418] [1引一種電力存儲設備，包括根據[1]所述的電池并且被配置為將電力供應至連 接至所述電池的電子設備。
[0419] [19]根據權利要求[1引所述的電力存儲設備，包括：
[0420] 電力信息控制設備，被配置為經由網絡與另一個設備進行信號的發送/接收，
[0421] 其中所述電力存儲設備基于通過電力信息控制設備接收的信息來控制所述電池 的充電/放電。
[0422] [20]-種電力系統，被配置為由根據[1]至[13]中任一項所述的電池供應電力或 者允許所述電池由發電設備或電力網供應電力。
[0423] 參考符號列表
[0424] 50卷繞電極體
[04巧]51正極引線 [04%] 52負極引線
[0427] 53 正極
[0428] 53A正極集電體
[04巧]53B正極活性物質層
[0430] 54 負極
[0431] 54A負極集電體
[0432] 54B負極活性物質層
[043；3] 55 隔膜
[0434] 56凝膠電解質層
[04；35] 57保護帶
[0436] 60封裝構件
[0437] 61粘合膜
[0438] 70層疊電極體
[0439] 71正極引線
[0440] 72負極引線
[0441 ] 73 正極
[0442] 74 負極
[04創 75隔膜
[0444] 76固定構件
[0445] 101電池單元
[0446] 101a 平臺部
[0447] 102a，102b 引線
[044引 103a至103c絕緣帶
[0449] 104絕緣板
[0450] 105電路基板
[0451] 106連接器
[0452] 301組裝電池
[0453] 301a 二次電池
[0454] 302a充電控制開關
[0455] 302b 二極管
[0456] 303a放電控制開關
[0457] 303b 二極管
[045引 304開關部分
[0459] 307電流感測電阻器
[0460] 308溫度感測元件
[0461 ] 310控制器
[0462] 311電壓感測部分
[0463] 313電流測量部分
[0464] 314開關控制器 [04化]317存儲器
[0466] 318溫度感測部分
[0467] 321正極端子
[0468] 322負極端子
[0469] 400電力存儲系統
[0470] 401 住宅
[0471] 402集中型電力系統
[0472] 402a火力發電
[0473] 402b 核發電
[0474] 402c水力發電
[04巧]403電力存儲設備 [0476] 404發電設備
[0477] 405電力消耗設備
[047引 405a電冰箱
[04巧]405b空調 [0480] 405c電視接收機
[0481 ] 405d 浴具
[0482] 406電動車輛
[0483] 406a電動汽車
[0484] 406b混合動力汽車
[0485] 406c電動摩托車 [04化]407智能電表
[0487] 408電力集線器
[0488] 409電力網
[0489] 410控制設備
[0490] 411傳感器
[0491 ] 412信息網
[0492] 413服務器
[0493] 500混合動力車輛
[0494] 501發動機 [04巧]502發電機
[0496] 503電力/驅動力轉換設備
[0497] 504a 驅動輪
[0498] 504b 驅動輪
[0499] 505a 車輪
[0如0] 50化車輪
[0如1] 508電池
[0如2] 509車輛控制設備
[0如3] 510傳感器
[0如4] 511充電口
【主權項】
1. 一種電池，包括： 正極； 負極； 隔膜；以及 電解質，包含顆粒、電解液和基質高分子化合物，所述電解液包含溶劑和電解質鹽， 其中，所述顆粒的粒徑D50不小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不大于 lOOOOnm， 所述顆粒的折射率不小于1.3并且小于2.4，并且 所述顆粒與所述基質高分子化合物之間（顆粒/基質高分子化合物）的質量比和所述顆 粒與所述電解質鹽之間（顆粒/電解質鹽）的質量比中的一方不小于15/85并且不大于90/ 10。2. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述基質高分子化合物利用所述電解液浸漬并且所述基質高分子化合物膨脹而得到 的凝膠形式的所述電解質形成在所述正極和所述負極中的至少一個電極的兩個表面上或 者形成在所述隔膜的兩個表面中的至少一個表面上。3. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述質量比（顆粒/基質高分子化合物）和所述質量比（顆粒/電解質鹽)兩者均不小于 15/85并且不大于90/10。4. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述電解質是透明的。5. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述顆粒是無機顆粒和有機顆粒中的至少一種。6. 根據權利要求5所述的電池，其中 所述無機顆粒是選自于由以下各項組成的組中的至少一種的顆粒:氧化硅、氧化鋅、氧 化錫、氧化鎂、氧化銻、氧化鋁、硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、碳 酸鋰、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋅、勃姆石、白碳、氧化鋯水合物、氧化鎂水合物、氫氧化 鎂八水合物、碳化硼、氮化硅、氮化硼、氮化鋁、氮化鈦、氟化鋰、氟化鋁、氟化鈣、氟化鋇、氟 化鎂、磷酸三鋰、磷酸鎂、磷酸氫鎂、聚磷酸銨、硅酸鹽礦物質、碳酸鹽礦物質以及氧化物礦 物質，并且 所述有機顆粒是選自于由以下各項組成的組中的至少一種的顆粒:三聚氰胺、三聚氰 胺氰尿酸酯、三聚氰胺聚磷酸酯、交聯的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚 四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、三聚氰胺樹脂、酚樹脂以及環氧樹脂。7. 根據權利要求6所述的電池，其中 所述硅酸鹽礦物質是選自于由以下各項組成的組中的至少一種：滑石、硅酸鈣、硅酸 鋅、硅酸鋯、硅酸鋁、硅酸鎂、高嶺石、海泡石、伊毛縞石、絹云母、葉蠟石、云母、沸石、多鋁紅 柱石、皂石、綠坡縷石以及蒙脫石， 所述碳酸鹽礦物質是選自于由以下各項組成的組中的至少一種：水滑石和白云石，并 且 所述氧化物礦物質是尖晶石。8. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述基質高分子化合物是選自于由以下各項組成的組中的至少一種：聚偏二氟乙烯、 聚四氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物 及其氫化物、丙烯腈-丁二烯共聚物及其氫化物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其氫化 物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、乙 烯-丙烯橡膠、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、乙基纖維素、纖維素衍生物、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、 聚苯硫醚、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚丙烯腈、聚醚、丙烯酸樹脂、聚 酯以及聚乙二醇。9. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述顆粒的所述粒徑D50、粒徑D40和粒徑D60不小于50nm并且不大于450nm，或者不小 于750nm并且不大于lOOOOnm。 1 〇.根據權利要求1所述的電池，其中 所述顆粒的含量相對于所述電解質的質量不小于5.2質量％并且不大于50.0質量％。11. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述基質高分子化合物的含量和所述電解質鹽的含量中的至少一個相對于所述電解 質的質量不小于5.6質量％并且不大于30.8質量％。12. 根據權利要求1所述的電池，其中 所述顆粒是具有不小于50nm并且不大于450nm的厚度的板狀的顆粒或者具有不小于 50nm并且不大于450nm的厚度的針狀的顆粒。13. 根據權利要求2所述的電池，其中 所述凝膠電解質層的厚度不小于Ιμπι并且不大于15μπι。14. 一種電解質，包括： 顆粒； 電解液，包含溶劑和電解質鹽；以及 基質高分子化合物， 其中，所述顆粒的粒徑D50不小于50nm并且不大于450nm，或者不小于750nm并且不大于 lOOOOnm， 所述顆粒的折射率不小于1.3并且小于2.4，并且 所述顆粒與所述基質高分子化合物之間（顆粒/基質高分子化合物）的質量比和所述顆 粒與所述電解質鹽之間（顆粒/電解質鹽）的質量比中的一方不小于15/85并且不大于90/ 10。15. -種電池組，包括： 根據權利要求1所述的電池； 控制器，被配置為控制所述電池；以及 封裝件，容納所述電池。16. -種電子設備，包括根據權利要求1所述的電池并且被配置為由所述電池供應電 力。17. -種電動車輛，包括： 根據權利要求1所述的電池； 轉換設備，被配置為由所述電池供應電力并且將所述電力轉換成車輛的驅動力；以及 控制設備，被配置為基于關于所述電池的信息來進行與車輛控制有關的信息處理。18. -種電力存儲設備，包括根據權利要求1所述的電池并且被配置為將電力供應至與 所述電池連接的電子設備。19. 根據權利要求18所述的電力存儲設備，包括： 電力信息控制設備，被配置為經由網絡與另一個設備之間進行信號的發送/接收， 其中，所述電力存儲設備基于由所述電力信息控制設備接收的信息來控制所述電池的 充電/放電。20. -種電力系統，被配置為由根據權利要求1所述的電池供應電力或者允許從發電設 備或電力網向所述電池供應電力。
【文檔編號】H01M10/052GK105874642SQ201480070053
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年10月16日
【發明人】八田人, 八田一人, 鏡慶, 鏡慶一, 下坂暢明, 古賀景三
【申請人】索尼公司