非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池中使用的分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，前述填料层包含磷酸盐颗粒和耐热性比前述磷酸盐颗粒高的无机颗粒，前述磷酸盐颗粒的体积基准的10％粒径(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池


[0001]本公开涉及非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]非水电解质二次电池在过充电、内部短路、外部短路、大电流导致的过度的电阻加热等异常时，有时会发热。以往，作为抑制非水电解质二次电池在异常时的温度上升的技术之一，已知有分隔件的隔断功能。隔断功能是分隔件通过热进行熔融从而封堵自身的孔隙的功能。在电池异常时，通过隔断功能，例如正负极间的离子传导(锂离子的移动)被中断，因此电池温度的上升被抑制。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2012/137376号
[0006]专利文献2：中国专利申请公开第107737702号说明书

技术实现思路

[0007]然而，近年来，随着电池的高容量化的要求，对分隔件的薄膜化进行研究，但若分隔件的厚度变薄，则在电池异常时，会发生分隔件的变形、收缩，变得难以发挥隔断功能，从而难以抑制电池温度的上升。
[0008]于是，本公开的目的为：提供在电池异常时可以抑制电池温度的上升的非水电解质二次电池。
[0009]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池具备：具有正极、负极和分隔件的电极体；和非水电解质，前述分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，前述填料层包含磷酸盐颗粒和耐热性比前述磷酸盐颗粒高的无机颗粒，前述磷酸盐颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比前述基材的平均孔径小，前述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下，并且比前述无机颗粒的BET比表面积大，前述无机颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)比前述磷酸盐颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)大。
[0010]通过本公开的一个方式，可以提供在电池异常时能够抑制电池温度的上升的非水电解质二次电池。
附图说明
[0011]图1为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的立体图。
[0012]图2为示出图1的非水电解质二次电池中使用的电极体的一个例子的部分扩大截面图。
[0013]图3为用于说明网格状的聚偏氟乙烯的状态的填料层的部分扩大俯视图。
具体实施方式
[0014]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池具备：具有正极、负极和分隔件的电极体；和非水电解质，前述分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，前述填料层包含磷酸盐颗粒和耐热性比前述磷酸盐颗粒高的无机颗粒，前述磷酸盐颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比前述基材的平均孔径小，前述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下，并且比前述无机颗粒的BET比表面积大，前述无机颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)比前述磷酸盐颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)大。
[0015]通常，多孔的基材具有以下功能：通过电池异常时的热，多孔的基材进行熔融从而封堵自身的孔隙的隔断功能，进而，本公开中，由于电池异常时的热，填料层中包含的磷酸盐颗粒以热为加速因子进行熔融、聚合，填埋多孔的基材的孔隙，因此分隔件的隔断功能提高。特别是通过将磷酸盐颗粒的粒径及BET比表面积设为上述范围，由于电池异常时的热，磷酸盐颗粒易于熔融，可以快速填埋多孔的基材的孔隙。另外，多孔的基材通过电池异常时的热而变形、收缩时，有时无法充分地发挥分隔件的隔断功能。本公开中，填料层中包含耐热性比磷酸盐颗粒高的无机颗粒，因此该填料层具有高耐热性。特别是包含具有上述规定的粒径及BET比表面积的无机颗粒的填料层具有充分的高耐热性。因此，多孔的基材呈被耐热性高的填料层支承的状态，因此在电池异常时，多孔的基材的变形、收缩被抑制，分隔件的隔断功能得到维持。因此，在电池异常时，例如正负极间的锂离子的移动被分隔件迅速地中断，发热反应被充分地抑制，因此电池温度的上升被抑制。
[0016]以下，对本公开的非水电解质二次电池的实施方式的一个例子进行详细说明。
[0017]图1为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的立体图。非水电解质二次电池10具备电极体11、非水电解质和收纳它们的方形的电池壳体14。电极体11具有正极、负极和分隔件。电极体11为多个正极及多个负极借助分隔件1张张交替层叠而成的层叠型的电极体。需要说明的是，也可应用正极及负极借助分隔件卷绕而成的卷绕型的电极体等其他方式的电极体代替层叠型的电极体。
[0018]电池壳体14具有大致箱形的壳体主体15、封堵壳体主体15的开口部的封口体16、与正极电连接的正极端子12、与负极电连接的负极端子13。壳体主体15及封口体16例如由以铝为主要成分的金属材料构成。正极端子12及负极端子13借助绝缘构件17被固定在封口体16上。通常，封口体16上设置有气体排出机构(未图示)。需要说明的是，电池壳体并不限定于方形，例如也可以为圆筒形、硬币形、按钮形等金属制壳体、由树脂薄膜构成的树脂制壳体(层压体)等。
[0019]图2为示出图1的非水电解质二次电池中使用的电极体的一个例子的部分扩大截面图。以下，使用图2对正极、负极、分隔件进行说明。
[0020][正极][0021]正极18具备正极集电体和在该集电体上形成的正极复合材料层。正极集电体可以使用铝等在正极18的电位范围稳定的金属的箔、将该金属配置在表层上的薄膜等。正极复合材料层例如优选包含正极活性物质、导电材料及粘结材料，并形成在正极集电体的两面上。正极18可以通过在正极集电体上涂布包含正极活性物质、导电材料、粘结材料等的正极复合材料浆料，使涂膜干燥后进行轧制，将正极复合材料层形成在正极集电体的两面上来
制作。从电池的高容量化的观点来看，正极复合材料层的密度为3.6g/cc以上，优选为3.6g/cc以上且4.0g/cc以下。
[0022]作为正极活性物质，可以例示出含有Co、Mn、Ni、Al等金属元素的锂金属复合氧化物。作为锂金属复合氧化物，可以例示出Li
x
CoO2、Li
x
NiO2、Li
x
MnO2、Li
x
Co
y
Ni1‑
y
O2、Li
x
Co
y
M1‑
y
O
z
、Li
x
Ni1‑
y
M
y
O
z
、Li
x
Mn2O4、Li
x
Mn2‑
y
M
y
O4、LiMPO4、Li2MPO4F(M：Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B之中的至少1种，0.95≤x≤1.2、0.8<y≤0.95、2.0≤z≤2.3)等。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备：具有正极、负极和分隔件的电极体；和非水电解质，所述分隔件具有多孔的基材和配置在所述基材上的填料层，所述填料层包含磷酸盐颗粒和耐热性比所述磷酸盐颗粒高的无机颗粒，所述磷酸盐颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比所述基材的平均孔径小，所述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下，并且比所述无机颗粒的BET比表面积大，所述无机颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)比所述磷酸盐颗粒的体积基准的50％粒径(D
50
)大。2.根据权利要求1所述的非...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉森仁德，马场泰宪，柳田胜功，平野畅宏，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：