非水电解质二次电池和车辆制造技术

技术编号:9410936 阅读:148 留言:0更新日期:2013-12-05 07:46
本发明专利技术提供具有优异的高速率放电特性、内部短路难以扩大且容易正确地组装的非水电解质二次电池。非水电解质二次电池具备介于正极与负极之间的隔离器(13)。隔离器(13)具有多孔树脂层(60)和层叠于树脂层(60)的至少一面的多孔耐热层(70)。耐热层(70)包含填料和粘合剂,所述填料包含无机材料。耐热层(70)的空孔率为55%以上。耐热层(70)相对于树脂层(60)的90度剥离强度为2.9N/m~15.1N/m。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供具有优异的高速率放电特性、内部短路难以扩大且容易正确地组装的非水电解质二次电池。非水电解质二次电池具备介于正极与负极之间的隔离器(13)。隔离器(13)具有多孔树脂层(60)和层叠于树脂层(60)的至少一面的多孔耐热层(70)。耐热层(70)包含填料和粘合剂,所述填料包含无机材料。耐热层(70)的空孔率为55%以上。耐热层(70)相对于树脂层(60)的90度剥离强度为2.9N/m~15.1N/m。【专利说明】非水电解质二次电池和车辆
本专利技术涉及非水电解质二次电池和车辆。
技术介绍
锂离子二次电池等非水电解质二次电池例如作为搭载于以电动机为驱动源的车辆的电源、或者搭载于个人电脑、移动终端以及其他电器制品等的电源而受到关注。非水电解质二次电池具备电极体,所述电极体具有正极、负极、和介于这些正极与负极之间的多孔隔离器。隔离器起到防止伴随正极与负极的接触的短路的作用。另外,隔离器通过在该隔离器的细孔内浸渗电解质而起到形成两电极间的离子传导通路(导电路径)的作用。以往,作为隔离器,使用具有由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等构成的多孔树脂层的膜。在这样的隔离器中,由于内部短路等而电池的温度过度上升的情况下,树脂熔融而堵塞细孔,因此阻断两电极间的离子传导。因此,电池的充放电被强制停止,防止其以上的温度上升。隔离器的这样的功能被称为切断功能。通过隔离器具有切断功能,防止电池的过热。然而,上述树脂层由于是多孔,所以如果温度升高,则引起热收缩。如果热收缩的程度大,则可能发生破膜等导致的局部性的短路,由此短路进一步扩大。因此,为了防止树脂层的热收缩导致的短路,提出了在树脂层的表面形成多孔耐热层。专利文献I中公开了这样的隔离器。例如作为车辆的驱动源用的电源等使用的非水电解质二次电池中,要求优异的高速率放电特性。为了高速率放电特性的提高,重要的是提高隔离器的离子传导性。然而,如果耐热层的空孔率小,则具有隔离器的离子传导性降低的趋势。为了高速率放电特性的提高,优选耐热层的空孔率大。专利文献I中记载了耐热层的空孔率为40?60%。专利文献1:日本国专利申请公开2008 - 300362号公报
技术实现思路
然而,如果耐热层的空孔率变大,则耐热层与树脂层的接触面积变小,因此具有耐热层的剥离强度降低的趋势。例如,由于混入电池内部的异物成为原因而发生内部短路时,有可能由随着短路的发生而放出的能量导致耐热层从树脂层剥离。此时,无法抑制树脂层的热收缩,有可能内部短路扩大。为了防止短路发生时的耐热层的剥离,考虑了增大耐热层的剥离强度。然而,如果只是增大耐热层的剥离强度,则隔离器的柔软性降低,组装电池时难以操作电极体,另外,容易发生正极、隔离器和负极的位置的偏移。本专利技术的目的是提供具有优异的高速率放电特性、内部短路难以扩大、且容易正确地组装的非水电解质二次电池。根据本专利技术提供具备正极、负极、介于上述正极与上述负极之间的隔离器和至少浸渗于上述隔离器的非水电解质的非水电解质二次电池。上述隔离器具有多孔树脂层和层叠于上述树脂层的至少一面的多孔耐热层。上述耐热层包含粘合剂和填料,所述填料包含无机材料。上述耐热层的空孔率为55%以上。上述耐热层相对于上述树脂层的90度剥离强度为2.9N/m?15.lN/m。此外,这里所说的“非水电解质二次电池”是指具备非水电解质(典型的是在非水溶剂中包含支持盐(支持电解质)的电解质)的二次电池。根据本专利技术,可以得到具有优异的高速率放电特性、内部短路难以扩大且容易正确地组装的非水电解质二次电池。这里所公开的技术的优选的一个方式中,上述耐热层的空孔率为55%?68%。由此,能够得到更优异的高速率放电特性。这里所公开的另一优选的一个方式中,上述耐热层相对于上述树脂层的90度剥离强度为6N/m?15.lN/m。由此,非水电解质二次电池的耐久性提高。这里所公开的另一优选的一个方式中,上述填料的平均粒径为0.3μπι?0.7μπι。上述填料的平均粒径也可以为0.3 μ m?0.5 μ m。由此,能够使耐热层的剥离强度增大。这里所公开的另一优选的一个方式中,上述填料与上述粘合剂的重量比例为93:7?95:5。由此,能够使耐热层的剥离强度增大。上述填料的材料没有特别限定,例如可以包含选自氧化铝、勃姆石、氢氧化镁和碳酸镁中的至少一种材料。上述正极、上述隔离器和上述负极可以相互重合且卷绕。这是因为上述隔离器由于具有充分的柔软性,所以难以发生上述正极、上述隔离器和上述负极的卷曲偏移。根据本专利技术,提供具备上述非水电解质二次电池作为驱动用电源的车辆。上述非水电解质二次电池由于具有优异的高速率放电特性,所以可以很好地用作车辆的驱动用电源。【专利附图】【附图说明】图1是将一实施方式涉及的锂离子二次电池截断而表示的立体图。图2是一实施方式涉及的隔离器的剖视图。图3是另一实施方式涉及的隔离器的剖视图。图4是一实施方式涉及的车辆的侧面图。图5是表示关于实施例和比较例的剥离强度与容量维持率的关系的图表。【具体实施方式】以下,说明本专利技术的优选实施方式。此外,本说明书中特别说明的事项以外的问题中的本专利技术的实施所必要的问题可以基于本领域中的现有技术作为本领域技术人员的设计事项而被掌握。本专利技术可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。图1中,作为本专利技术的一实施方式涉及的非水电解质二次电池而示出锂离子二次电池10。锂离子二次电池10具有电极体11与非水电解液20 —同收容于电池壳体15中的结构。电极体11由正极12、负极14和隔离器13构成。非水电解液20的至少一部分浸渗于电极体11。正极12具有长条片状的正极集电体122和包含正极活性物质且设在正极集电体122上的正极合材层124。负极14具有长条片状的负极集电体142和包含负极活性物质且设在负极集电体142上的负极合材层144。隔离器13与正极12和负极14同样形成为长条片状。正极12和负极14以隔离器13介于它们之间的方式与二片隔离器13 —同卷绕成圆筒状。此外,卷绕后的电极体11的形状不限于圆筒状。例如,也可以将正极12、隔离器13和负极14进行卷绕后,从侧方施力,从而形成偏平形状。电池壳体15具备有底圆筒状的壳体主体152和堵塞壳体主体152的开口部的盖体154。盖体154和壳体主体152均为金属制且相互绝缘。盖体154与正极集电体122电连接,壳体主体152与负极集电体142电连接。在该锂离子二次电池10中,盖体154兼作正极端子,壳体主体152兼作负极端子。沿正极集电体122的长度方向的一个边缘(图1的上侧的边缘)形成有未设有正极合材层124而集电体122露出的部分。盖体154与该露出部分电连接。沿负极集电体142的长度方向的一个边缘(图1的下侧的边缘)形成有未设有负极合材层144而集电体142露出的部分。壳体主体152与该露出部分电连接。非水电解液是在有机溶剂(非水溶剂)中含有作为支持盐的锂盐的液体。作为锂盐,例如可以适当选择使用以往用作锂离子二次电池的非水电解液的支持盐的公知锂盐。例如,作为该锂盐,可以例示 LiPF6、LiBF4, LiClO4, LiAsF6, Li (CF3SO2) 2N、LiCF3SO3 等。作为上述非水溶剂,可以适当本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:上木智善岛村治成福本友祐
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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