例11中相同的方式组装实施例13的非水电解质蓄电元件，条件是将负 极A用负极L代替。
[0340] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为3. 96,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为1. 07,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为L 44。
[0341] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为75.0%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为36. 4mAh/cm3。结果示于表2中。
[0342] (实施例 14)
[0343] 以与实施例13中相同的方式制造实施例14的非水电解质蓄电元件，条件是使用 5片隔板（总厚度：0.01cm)。
[0344] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为3. 96,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为1. 06,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为0? 29。
[0345] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为86. 3%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为21. OmAh/cm3。结果示于表2中。
[0346] 与实施例13相比，在实施例14中发电元件的体积能量密度降低，因为隔板的体积 增加。
[0347] (实施例I5)
[0348] 以与实施例11中相同的方式组装实施例15的非水电解质蓄电元件，条件是将负 极A用负极M代替。
[0349] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为5. 93,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为1. 60,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为1. 44。
[0350] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为80.0%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为33. 8mAh/cm3。结果示于表2中。
[0351] (实施例 16)
[0352] 以与实施例11中相同的方式组装实施例16的非水电解质蓄电元件，条件是将负 极A用负极N代替。
[0353] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为9. 89,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为2. 67,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为L 44。
[0354] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为82.0%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为26. 5mAh/cm3。结果示于表2中。
[0355] (实施例I7)
[0356] 以与实施例11中相同的方式组装实施例17的非水电解质蓄电元件，条件是将正 极C用正极D代替，和将负极A用负极C代替。
[0357] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为4.0,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积）为 3. 38,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为1. 27。
[0358] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为83. 9%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为33. OmAh/cm3。结果示于表2中。
[0359] (实施例 18)
[0360] 以与实施例11中相同的方式组装实施例18的非水电解质蓄电元件，条件是将正 极C用正极D代替，和将负极A用负极O代替。
[0361] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为6. 05,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为1. 61，和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为1. 27。
[0362] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为80. 7%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为34. 5mAh/cm3。结果示于表2中。
[0363] (对比例4)
[0364] 以与实施例11中相同的方式组装对比例4的非水电解质蓄电元件，条件是将负极 A用负极J代替。
[0365] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。容量比（负极容量/正极容量）为1.98,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积） 为0? 53,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为L 44。
[0366] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为15.0%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为45. 6mAh/cm3。结果示于表2中。
[0367] 与实施例11-16相比，在对比例4中容量的减少是大的。推测容量的大幅减少可 能是由于如下导致的：由于孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积）的减小，无法充分地 供应非水电解质。
[0368] (对比例5)
[0369] 以与实施例11中相同的方式组装对比例5的非水电解质蓄电元件，条件是将负极 A用负极K代替。
[0370] 以与实施例11中相同的方式对所获得的非水电解质蓄电元件进行充电_放电循 环。
[0371] 容量比（负极容量/正极容量）为2. 96,孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体 积）为〇? 80,和孔体积比（正极的孔体积/隔板的孔体积）为1. 44。
[0372] 50次循环之后所述非水电解质蓄电元件的容量保持率（其以与实施例1中相同的 方式测量）为49. 4%，和对于第二次循环而言所述发电元件的体积能量密度（其以与实施 例1中相同的方式测量）为43. 3mAh/cm3。结果示于表2中。
[0373] 与实施例11-16相比，在对比例5中容量的减少是大的。推测容量的大幅减少可 能是由于如下导致的：由于孔体积比（负极的孔体积/正极的孔体积）的减小，无法充分地 供应非水电解质。
[0374] 实施例1-18和对比例1-5的非水电解质蓄电元件的条件总结于下表1-1到1-4 中。
[0375] 表 1-1
[0376]
[0389] 本发明的实施方式例如如下：
[0390] 〈1>非水电解质蓄电元件，包含：
[0391] 正极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阴离子的正极活性材料的正极材料层；
[0392] 负极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阳离子的负极活性材料的负极材料层；
[0393] 设置在所述正极和所述负极之间的隔板；和
[0394] 包含电解质盐的非水电解质，
[0395] 其中所述负极的每单位面积的负极材料层的孔体积大于所述正极的每单位面积 的正极材料层的孔体积。
[0396] 〈2>根据〈1>的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的负极材料层 的孔体积为所述正极的每单位面积的正极材料层的孔体积的1. 05倍-5倍。
[0397] 〈3>根据〈1>或〈2>任一项的非水电解质蓄电元件，其中V1、V2和V3满足以下关 系式:V3〈V1〈V2
[0398] 其中Vl为所述正极的每单位面积的正极材料层的孔体积，V2为所述负极的每单 位面积的负极材料层的孔体积，和V3为所述隔板的每单位面积的孔体积。
[0399] 〈4>根据〈1>-〈3>任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述正极材料层的孔隙率 为0. 4-0. 7,和所述负极材料层的孔隙率为0. 4-0. 7。
[0400] 〈5>根据〈1>-〈4>任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的 容量大于所述正极的每单位面积的容量。
[0401] 〈6>根据〈5>的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的容量为所述 正极的每单位面积的容量的2倍-6倍。
[0402] 〈7>根据〈1>-〈6>任一项的非水电解质蓄电元件，其中在充电和放电期间所述非 水电解质蓄电元件的最大电压为4. 3V-6. 0V。
[0403] 〈8>根据〈1>-〈7>任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述非水电解质中电解质 盐的量为3mol/L或更大。
[0404] 〈9>根据〈1>-〈8>任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述正极活性材料为碳质 材料。
[0405] 〈10>根据〈1>-〈9>任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述负极活性材料为碳质 材料。
[0406] 附图标记列表
[0407] 1 正极
[0408] 2 负极
[0409] 3 隔板
[0410] 4 外缶
[0411] 5 负极引线
[0412] 6 正极引线
[0413] 10非水电解质蓄电元件
【主权项】
1. 非水电解质蓄电元件，包括： 正极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阴离子的正极活性材料的正极材料层； 负极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阳离子的负极活性材料的负极材料层； 设置在所述正极和所述负极之间的隔板；和 包含电解质盐的非水电解质， 其中所述负极的每单位面积的负极材料层的孔体积大于所述正极的每单位面积的正 极材料层的孔体积。2. 根据权利要求1的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的负极材料层 的孔体积为所述正极的每单位面积的正极材料层的孔体积的1. 05倍-5倍。3. 根据权利要求1或2任一项的非水电解质蓄电元件，其中VI、V2和V3满足以下关 系式： V3<V1<V2 其中Vl为所述正极的每单位面积的正极材料层的孔体积，V2为所述负极的每单位面 积的负极材料层的孔体积，和V3为所述隔板的每单位面积的孔体积。4. 根据权利要求1-3任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述正极材料层的孔隙率为 0. 4-0. 7,和所述负极材料层的孔隙率为0. 4-0. 7。5. 根据权利要求1-4任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的容 量大于所述正极的每单位面积的容量。6. 根据权利要求5的非水电解质蓄电元件，其中所述负极的每单位面积的容量为所述 正极的每单位面积的容量的2倍-6倍。7. 根据权利要求1-6任一项的非水电解质蓄电元件，其中在充电和放电期间所述非水 电解质蓄电元件的最大电压为4. 3V-6. 0V。8. 根据权利要求1-7任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述非水电解质中电解质盐 的量为3mol/L或更大。9. 根据权利要求1-8任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述正极活性材料为碳质材 料。10. 根据权利要求1-9任一项的非水电解质蓄电元件，其中所述负极活性材料为碳质 材料。
【专利摘要】提供非水电解质蓄电元件，其包含：正极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阴离子的正极活性材料的正极材料层；负极，其包含包括能够可逆地积蓄和释放阳离子的负极活性材料的负极材料层；设置在所述正极和所述负极之间的隔板；和包含电解质盐的非水电解质,其中所述负极的每单位面积的负极材料层的孔体积大于所述正极的每单位面积的正极材料层的孔体积。
【IPC分类】H01M10/0566, H01M4/133, H01M10/052, H01M4/13
【公开号】CN104995783
【申请号】CN201380073246
【发明人】木村兴利, 小名木伸晃, 日比野荣子, 龟崎久光, 广渡杏奈, 杉本泰规
【申请人】株式会社理光
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2013年12月12日
【公告号】CA2893725A1, EP2939303A1, EP2939303A4, US20150303512, WO2014103849A1