非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种非水电解质二次电池(10)，其包括多孔膜(78)(耐热层(HRL))，在所述多孔膜中绝缘陶瓷的颗粒(填料F)经由粘合剂附着在负极活性物质层(63)和隔板(72，74)中的至少一者的表面上。在所述非水电解质二次电池中，所述多孔膜(78)的绝缘陶瓷包含Fe和Ni中的至少一者。

【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池本申请是申请日为2014年12月3日、申请号为201480067089.1、专利技术创造名称为“非水电解质二次电池”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池。这里，本说明书中描述的“二次电池”是指能被反复充电的电池。本说明书中描述的“非水电解质二次电池”是指使用了由其中溶解有电解质盐的非水溶液形成的非水电解质的二次电池。作为一种类型的“非水电解质二次电池”的“锂离子二次电池”是指使用锂离子作为电解质离子并通过电子连同锂离子一起在正极和负极之间移动而实现充放电的二次电池。本说明书中描述的锂离子二次电池包含通常称为“锂离子二次电池”的电池。
技术介绍
例如，日本专利申请公报No.2009-164130(JP2009-164130A)公开了一种锂离子二次电池，其中在负极的活性物质层上形成有多孔膜，该多孔膜是陶瓷与粘合剂的混合物。在JP2009-164130A中，将氧化铝(alumina)(这里为Al2O3)描述为陶瓷的一个示例，并且将基于合成橡胶的胶乳和丙烯酸(类)橡胶描述为粘合剂的一个示例。
技术实现思路
根据本专利技术人的发现，作为氧化铝颗粒和粘合剂的混合物的多孔膜配置在正极和负极之间并且可用作绝缘层和耐热层。优选地，这种多孔膜即使当例如在过充电期间电池内的温度上升时也适当地维持其在正极和负极之间的绝缘性。这里，关于这种多孔膜，将描述一种能够尤其在过充电期间改善正极和负极之间的绝缘性的新颖构型的一个示例。根据本专利技术的一方面，提供了一种非水电解质二次电池，其包括：电池外壳；收纳在所述电池外壳中的电极体；和收纳在所述电池外壳中的电解液。在所述非水电解质二次电池中，所述电极体包括：正极集电箔；正极活性物质层，所述正极活性物质层包含正极活性物质颗粒并由所述正极集电箔保持；负极集电箔；负极活性物质层，所述负极活性物质层包含负极活性物质颗粒并由所述负极集电箔保持；隔板，所述隔板介设在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间；和多孔膜，在所述多孔膜中绝缘陶瓷的颗粒经由粘合剂附着在所述负极活性物质层和所述隔板中的至少一者的表面上。在所述非水电解质二次电池中，所述绝缘陶瓷包含Fe和Ni中的至少一者。在所述非水电解质二次电池中，由隔板导致的关断之后的发热上升率(％)倾向于被抑制为低，并且例如过充电状态下的安全性高。在所述非水电解质二次电池中，例如，优选所述绝缘陶瓷以20ppm至6,000ppm的重量比率包含Fe。另外，优选所述绝缘陶瓷以20ppm至6,000ppm的重量比率包含Ni。另外，所述绝缘陶瓷可包含Fe和Ni两者。这种情况下，优选所述绝缘陶瓷以比Ni多的重量比率包含Fe。另外，关于所述绝缘陶瓷的粒径，例如，优选所述绝缘陶瓷的中值粒径(D50)为0.2μm至2μm。另外，优选所述绝缘陶瓷是从由α-氧化铝、勃姆石(软水铝石，boehmite)、氧化钛、氧化锆和氧化镁构成的组群中选择的至少一种化合物。另外，例如，优选所述多孔膜的厚度为3μm至10μm。另外，在正极活性物质层或负极活性物质层的表面上可形成有由LiBOB得到的涂覆膜。附图说明下面将参照附图说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：图1是示出锂离子二次电池的剖视图；图2是示出锂离子二次电池中包括的电极体的图；图3是示意性地示出形成有通过经由粘合剂附着填料F而获得的多孔膜的隔板的剖视图；图4是示出各评价用电池单元的评价结果的表；图5是示出各评价用电池单元的评价结果的表；图6是示出各评价用电池单元的评价结果的表；图7是示出各评价用电池单元的评价结果的表；图8是示出各评价用电池单元的评价结果的表；以及图9是示出评价用电池单元的透视图。具体实施方式以下将说明根据本专利技术的非水电解质二次电池的一个实施方式。本文中说明的实施方式并非意在限制本专利技术。另外，在各图中，各部分被示意性地示出，且其尺寸关系(例如，长度、宽度或厚度)并不反映实际的尺寸关系。另外，具有相同功能的部件或部位由相同的附图标记表示，并且将不进行或将简化重复的说明。这里，将锂离子二次电池10描述为非水电解质二次电池的可应用的结构示例。接下来，将说明本文中提出的非水电解质二次电池。<锂离子二次电池10>图1是示出锂离子二次电池10的剖视图。图2是示出锂离子二次电池10中包括的电极体40的图。图1和2所示的锂离子二次电池10仅是本专利技术适用的锂离子二次电池的一个示例，并且不限制本专利技术适用的锂离子二次电池。如图1所示，锂离子二次电池10包括电池外壳20和电极体40(在图1中为卷绕电极体)。<电池外壳20>电池外壳20包括外壳本体21和密封板22。外壳本体21呈在一端处设置有开口部的盒状。这里，外壳本体21呈有底长方体形状，其中在与处于通常的使用状态下的锂离子二次电池10的顶部对应的表面设置有开口。在该实施方式中，在外壳本体21中设置有矩形开口。密封板22是用于覆盖外壳本体21的开口的部件。密封板22由大致矩形的板构成。通过将密封板22焊接在外壳本体21的开口周沿上，电池外壳20构造成呈大致六面体形状。关于电池外壳20的材质，优选电池外壳20包含轻量且导热性好的金属材料作为主要组分。这种金属材料的示例包括铝、不锈钢和镀镍钢。根据本专利技术的电池外壳20(外壳本体21和密封板22)由铝或包含铝作为主要组分的合金形成。在图1所示的示例中，正极端子23(外部端子)和负极端子24(外部端子)安装在密封板22上以用于外部连接。在密封板22上形成有安全阀30和注液口32。安全阀30构造成在内部压力上升至预定水平(例如，约0.3MPa至1.0MPa的设定开阀压力)以上时释放电池外壳20的内部压力。另外，图1示出注液口32在电解液80注入之后由密封板33密封的状态。电极体40被收纳在电池外壳20中。<电极体40(卷绕电极体)>如图2所示，电极体40包括带状的正极(正极板片50)、带状的负极(负极板片60)和带状的隔板(隔板72、74)。<正极板片50>正极板片50包括带状的正极集电箔51和正极活性物质层53。作为正极集电箔51，可优选使用适合于正极的金属箔。作为正极集电箔51，例如，可使用具有预定宽度和约15μm的厚度的带状的铝箔。露出部52是沿着正极集电箔51在宽度方向上的一个边缘设定的。在该图所示的示例中，正极活性物质层53形成在正极集电箔51的除了设定在正极集电箔51上的露出部52之外的两个表面上。这里，正极活性物质层53由正极集电箔51保持并且至少包含正极活性物质。在该实施方式中，在正极活性物质层53中，包含正极活性物质的正极混合物涂覆在正极集电箔51上。另外，“露出部52”是正极集电箔51上未保持(涂覆或形成)正极活性物质层53的部位。作为正极活性物质，可没有任何特别限制地使用从相关技术中的用于锂离子电池的材料之中选择的一种材料或两种以上材料。正极活性物质的优选示例包括：包含锂和过渡金属元素作为构成金属元素的氧化物(锂过渡金属氧化物)，比方说，锂镍氧化物(例如，LiCiO2)、锂钴氧化物(例如，LiCoO2)和锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池，包括：电池外壳；收纳在所述电池外壳中的电极体；和收纳在所述电池外壳中的电解液，其中所述电极体包括正极集电箔，正极活性物质层，所述正极活性物质层包含正极活性物质颗粒并由所述正极集电箔保持，负极集电箔，负极活性物质层，所述负极活性物质层包含负极活性物质颗粒并由所述负极集电箔保持，隔板，所述隔板介设在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间，和多孔膜，在所述多孔膜中绝缘陶瓷的颗粒经由粘合剂附着在所述负极活性物质层和所述隔板中的至少一者的表面上，并且所述绝缘陶瓷以20ppm至6,000ppm的重量比率包含Fe。

【技术特征摘要】
2013.12.11 JP 2013-2558871.一种非水电解质二次电池，包括：电池外壳；收纳在所述电池外壳中的电极体；和收纳在所述电池外壳中的电解液，其中所述电极体包括正极集电箔，正极活性物质层，所述正极活性物质层包含正极活性物质颗粒并由所述正极集电箔保持，负极集电箔，负极活性物质层，所述负极活性物质层包含负极活性物质颗粒并由所述负极集电箔保持，隔板，所述隔板介设在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间，和多孔膜，在所述多孔膜中绝缘陶瓷的颗粒经由粘合剂附着在所述负极活性物质层和所述隔板中的至少一者的表面上，并且所述绝缘陶瓷以20ppm至6,000ppm的重量比率包含Fe。2.一种非水电解质二次电池，包括：电池外壳；收纳在所述电池外壳中的电极体；和收纳在所述电池外壳中的电解液，其中所述电极体包括正极集电箔，正极活性物质层，所述正极活性物质层包含正极活性物质颗粒并由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋田宏之，岛村治成，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP