非水电解液二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解液二次电池。隔板(300)包含基材层(301)和配置于基材层(301)表面的耐热层(302)。耐热层(302)在耐热层(302)的厚度方向上包含中央部(302B)以及夹持中央部(302B)的第1端部(302A)和第2端部(302C)。第1端部(302A)包含与电极(200)的界面。第2端部(302C)包含与基材层(301)的界面。在第1端部(302A)和第2端部(302C)，树脂粘合剂相对于无机粒子和树脂粘合剂的合计质量的构成比率分别为8质量％以上且30质量％以下。在中央部(302B)，树脂粘合剂相对于无机粒子和树脂粘合剂的合计质量的构成比率为2质量％以上且7质量％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解液二次电池。
技术介绍
日本特开2014-180822号公报中公开了一种将树脂制的多孔质膜作为基材层，在其表面层叠有无机粒子的粒径相互不同的第1耐热层和第2耐热层的电池用隔板。
技术实现思路
根据日本特开2014-180822号公报可知，通过在树脂制的基材层的表面形成含有无机粒子的耐热层，即使在例如因过充电等而使电池温度上升的情况下，也能够抑制隔板的热收缩。这是由于无机粒子的熔点比构成基材层的树脂的熔点高。根据本专利技术人的研究，在电池内，耐热层和电极(正极或负极)期望处于密合的状态。这是由于如果在耐热层即隔板与电极之间产生间隙，则电极间距或电解液分布等会发生参差不均，使电极反应变得不均匀。但是，例如车载用途等那样需求高负荷的充放电的用途中，有时耐热层与电极的密合性会降低。这是由于随着高负荷的充放电，与耐热层相对的电极会剧烈地膨胀、收缩。另外，在耐热层与基材层的密合性低的情况下，在电池温度上升时，基材层与耐热层会剥离，存在抑制隔板的热收缩的效果降低的可能性。本专利技术是鉴于上述的课题而完成的。即本专利技术的目的是提供一种伴随耐热层与电极和基材层的密合性降低而产生的性能降低受到抑制的非水电解液二次电池。〔1〕非水电解液二次电池具备隔板和电极。隔板包含基材层和配置于该基材层表面的耐热层。耐热层含有无机粒子和树脂粘合剂。电极与耐热层相对。耐热层在该耐热层的厚度方向上包含中央部以及夹持该中央部的第1端部和第2端部。第1端部包含与电极的界面。第2端部包含与基材层的界面。在第1端部和第2端部，树脂粘合剂相对于无机粒子和树脂粘合剂的合计质量的构成比率分别为8质量％以上且30质量％以下。在中央部，树脂粘合剂相对于无机粒子和树脂粘合剂的合计质量的构成比率为2质量％以上且7质量％以下。上述〔1〕的耐热层中，在该耐热层与电极的界面附近(第1端部)、以及该耐热层与基材层的界面附近(第2端部)，树脂粘合剂的构成比率局部较高。即第1端部和第2端部的树脂粘合剂的构成比率为8质量％以上，被第1端部和第2端部夹持的中央部的树脂粘合剂的构成比率为7质量％以下。由此，在耐热层与电极的界面中，可实现能够承受高负荷的充放电的密合性。进而在耐热层与基材层的界面中，例如过充电时等的温度上升时，也能够抑制耐热层与基材层的剥离。根据本专利技术人的研究，如果第1端部的树脂粘合剂的构成比率低于8质量％，则例如在车载用途等中进行所需求的高负荷的充放电的情况下，有在耐热层与电极之间产生间隙、促进性能劣化的可能性。另外，如果第2端部的树脂粘合剂的构成比率低于8质量％，则通过过充电等使电池温度上升的情况下，有耐热层从基材层剥离的可能性。在耐热层中，无机粒子也承担形成用于透过离子的空隙的功能。如果无机粒子的构成比率过低(即树脂粘合剂的构成比率过高)，则也有离子透过性降低、促进性能劣化的可能性。因此，在上述〔1〕的非水电解液二次电池中，将第1端部和第2端部的树脂粘合剂的构成比率设为30质量％以下。由此，能够确保第1端部和第2端部的离子透过性。进而，上述〔1〕的非水电解液二次电池中，使中央部的树脂粘合剂的构成比率较低(即，使无机粒子的构成比率较高)。根据本专利技术人的研究，通过将中央部的树脂粘合剂的构成比率设为7质量％以下，能够使耐热层整体的离子透过性充分。中央部的树脂粘合剂的构成比率为2质量％以上。如果中央部的树脂粘合剂的构成比率低于2质量％，则耐热层内的各部分的密合性降低，因此抑制隔板的热收缩的效果有可能降低。〔2〕优选第1端部和第2端部含有有机溶剂系粘合剂作为树脂粘合剂，并且中央部含有水系粘合剂作为树脂粘合剂。或者优选第1端部和第2端部含有水系粘合剂作为树脂粘合剂，并且中央部含有有机溶剂系粘合剂作为树脂粘合剂。第1端部、中央部和第2端部都通过有机溶剂系粘合剂或水系粘合剂的任一者形成的情况下，在各部分的界面，溶剂和树脂粘合剂相溶、混合，因此各部分之间的构成比率的差异变小，上述〔1〕所期待的效果有可能降低。因此如上述〔2〕那样，通过将有机溶剂系粘合剂和水系粘合剂交替用于各部分的每一个，能够抑制各部分之间的相溶、混合。另外，随着树脂粘合剂的变更，会逐次形成各部分，因此能够在耐热层整体中抑制树脂粘合剂的偏析。〔3〕第1端部和第2端部的厚度优选分别为1μm以上且3μm以下。中央部的厚度优选为1.5μm以上且6μm以下。这是由于能够期待抑制性能降低的效果的提高。本专利技术的上述内容以及其它目的、特征、方面和优点，可通过结合附图理解的本专利技术涉及的以下详细说明而明确。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式涉及的非水电解液二次电池的结构的一例的概略截面图。图2是表示电极群的结构的一例的概略图。图3是表示电极与隔板的界面的概略截面图。图4是表示正极的结构的一例的概略图。图5是表示负极的结构的一例的概略图。图6是表示非水电解液二次电池的制造方法的概略的流程图。图7是表示隔板制造步骤的概略的流程图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式(以下称为“本实施方式”)的一例进行说明。但本实施方式并不限定于以下的说明。以下，有时将非水电解液二次电池简称为“电池”。另外，“电极”表示正极或负极的至少一者。另外，“第1”等包含序号的用语中，序号用于将某一结构与其它结构区别，除此以外不具有限定的含义。＜非水电解液二次电池＞图1是表示本实施方式的非水电解液二次电池的结构的一例的概略截面图。电池1000例如是用于车载用途等的方形电池。电池1000的额定容量例如为1～30Ah程度(典型地为4～25Ah)左右。电池1000具备电池壳体500。电池壳体500例如是铝(Al)合金制。电池壳体500典型地由有底方形的壳体主体和盖构成。壳体主体和盖例如通过激光焊接而一体化。电池壳体500设有作为外部端子的正极端子501和负极端子502。电池壳体500可以设有注液口、安全阀、电流切断机构等。电池壳体500收纳有电极群800和电解液600。电极群800在宽度方向的一端具有正极集电体从隔板露出的集电体露出部103，在宽度方向的另一端具有负极集电体从隔板露出的集电体露出部203。电极群800在集电体露出部103与正极端子501连接，在集电体露出部203与负极端子502连接。电解液600贮存在电池壳体500的底部。电解液浸渗电极群800的内部。《电极群》非水电解液二次电池具备电极和隔板。电极和隔板构成电极群。图2是表示电极群的结构的一例的概略图。电极群800是卷绕型的电极群。构成电极群800的正极100、负极200和隔板300都是带状的片部件。电极群800是以隔板300介于正极100与负极200之间的方式将它们层叠并卷绕而成的。电极群800在卷绕后被压制成型为外形呈扁平状。此时通过在电极与隔板的层叠方向上施加的压力，使构成隔板表面的耐热层与电极密合。《隔板》图3是表示电极与隔板的界面的概略截面图。隔板300包含基材层301和配置于基材层301上的耐热层302。(基材层)基材层例如既可以是树脂制的多孔质膜，也可以是使树脂纤维纠缠交结而成的无纺布等。基材层期望具有关闭功能。关闭功能表示在电池温度上升时，基材层内的细孔闭塞，从而隔断电流(离子透过)的功能。作为具有关闭功能的基材层，例如可举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池，具备隔板和电极，所述隔板包含基材层和配置于所述基材层表面的耐热层，所述耐热层含有无机粒子和树脂粘合剂，所述电极与所述耐热层相对，所述耐热层在所述耐热层的厚度方向上包含中央部以及夹持所述中央部的第1端部和第2端部，所述第1端部包含与所述电极的界面，所述第2端部包含与所述基材层的界面，在所述第1端部和所述第2端部，所述树脂粘合剂相对于所述无机粒子和所述树脂粘合剂的合计质量的构成比率分别为8质量％以上且30质量％以下，在所述中央部，所述树脂粘合剂相对于所述无机粒子和所述树脂粘合剂的合计质量的构成比率为2质量％以上且7质量％以下。

【技术特征摘要】
2015.09.10 JP 2015-1786771.一种非水电解液二次电池，具备隔板和电极，所述隔板包含基材层和配置于所述基材层表面的耐热层，所述耐热层含有无机粒子和树脂粘合剂，所述电极与所述耐热层相对，所述耐热层在所述耐热层的厚度方向上包含中央部以及夹持所述中央部的第1端部和第2端部，所述第1端部包含与所述电极的界面，所述第2端部包含与所述基材层的界面，在所述第1端部和所述第2端部，所述树脂粘合剂相对于所述无机粒子和所述树脂粘合剂的合计质量的构成比率分别为8质量％以上且30质量％以下，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅山浩哉，岛村治成，福本友祐，鸟山幸一，
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