非水系二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种高温循环特性和低温输出特性优异的非水系二次电池。本发明专利技术的非水系二次电池为具有正极、负极、间隔件和电解液的非水系二次电池，上述正极、上述负极和上述间隔件中的至少1个具有多孔膜，上述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，上述电解液含有非水系溶剂和支持电解质，而且上述非水系溶剂包含50体积％以上且100体积％以下的丙酸化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等非水系二次电池(以下有时简称为“二次电池”。)具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，被使用于广泛的用途。而且，二次电池通常具有正极、负极、以及将正极与负极隔离从而防止正极与负极之间的短路的间隔件等电池构件。在此，近年在二次电池中，作为使耐热性、强度提高的电池构件，使用具有包含非导电性粒子与粘结材料的多孔膜的电池构件。例如，作为具有多孔膜的电极，使用在电极基材上进一步形成多孔膜而成的电极，其中该电极基材是将电极复合材料层设置在集流体上而成的。此外例如，作为具有多孔膜的间隔件，可使用在间隔件基材上形成多孔膜而成的间隔件、仅由多孔膜构成的间隔件。而且，近年来，以二次电池的进一步高性能化为目的，正在积极地进行多孔膜的改进。例如，在专利文献1中提出了通过使用如下多孔膜，从而提高二次电池的高温循环特性的技术，该多孔膜包含非导电性粒子、而且包含如下聚合物作为粘结材料，该聚合物在同一分子内包含腈基、亲水性基团以及碳原子数为4以上的直链亚烷基结构单元，该聚合物的腈基的含有比例为1～25质量％，碘值为0mg/100mg以上且30mg/100mg以下。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/057324号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在上述专利文献1的技术中，在进一步提高二次电池的高温循环特性、并且使二次电池发挥优异的低温输出特性的方面上，还有进一步改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供有利地解决上述的改善点的手段。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述课题，进行了深入研究。然后，本专利技术人发现：通过将含有具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物的多孔膜与丙酸化合物在非水溶剂中占规定比例的电解液组合使用，从而可使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高，以至完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于有利地解决上述课题，本专利技术的非水系二次电池的特征在于，其为具有正极、负极、间隔件和电解液的非水系二次电池，上述正极、上述负极和上述间隔件中的至少1个具有多孔膜，上述多孔膜含有非导电性粒子和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，上述电解液含有非水系溶剂和支持电解质，而且上述非水系溶剂包含50体积％以上且100体积％以下的丙酸化合物。像这样，二次电池具有多孔膜、以及丙酸化合物在非水溶剂中占规定比例的电解液，上述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，这样的二次电池的高温循环特性和低温输出特性优异。另外，在本专利技术中“丙酸化合物”表示丙酸及其衍生物。此外，在本专利技术中，“体积％”表示温度25℃时的体积％。在此，本专利技术的非水系二次电池优选上述聚合物中的腈基的含有比例为5质量％以上且40质量％以下。如果多孔膜中的聚合物以5质量％以上且40质量％以下的比例包含腈基，则能够抑制聚合物溶出到电解液，并且提高聚合物的强度，使多孔膜的电解液浸渍后的粘接性提高。因此，能够抑制二次电池的电池单元的膨胀，并且进一步使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高。另外，在本专利技术中，聚合物中的“腈基的含有比例”能够使用本说明书的实施例记载的方法测定。而且，本专利技术的非水系二次电池优选上述聚合物的重均分子量为50000以上且500000以下。如果聚合物的重均分子量为50000以上且500000以下，则能够抑制多孔膜中的非导电性粒子的分布不均，并且提高聚合物的强度，使多孔膜的电解液浸渍后的粘接性提高。因此，能够抑制二次电池的电池单元的膨胀，并且进一步使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高。另外，在本专利技术中，聚合物的“重均分子量”能够使用本说明书的实施例记载的方法测定。此外，本专利技术的非水系二次电池优选聚合物的碘值为0mg/100mg以上且70mg/100mg以下。如果聚合物的碘值为0mg/100mg以上且70mg/100mg以下，则能够抑制二次电池的电池单元的膨胀，并且进一步使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高。另外，在本专利技术中，聚合物的“碘值”能够使用本说明书的实施例记载的方法测定。在此，本专利技术的非水系二次电池优选上述丙酸化合物为丙酸酯。如果使用包含丙酸酯的电解液作为非水系溶剂，则能够提高多孔膜的电解液浸渍后的粘接性。此外，能够抑制二次电池的电池单元的膨胀，并且进一步使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高。而且，本专利技术的非水系二次电池优选上述丙酸酯包含选自丙酸乙酯、丙酸正丙酯和丙酸异丙酯中的至少一者。如果使用包含丙酸乙酯、丙酸正丙酯和丙酸异丙酯中的至少任一者的电解液作为非水系溶剂，则能够更进一步提高二次电池的低温输出特性。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种高温循环特性和低温输出特性优异的非水系二次电池。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。(非水系二次电池)本专利技术的非水系二次电池具有正极、负极、间隔件和电解液。在此，在本专利技术的非水系二次电池中，正极、负极和间隔件中至少1个电池构件具有多孔膜，该多孔膜包含非导电性粒子和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物。此外，在本专利技术的非水系二次电池中，电解液含有非水系溶剂和支持电解质，非水系溶剂中的丙酸化合物的比例为50体积％以上且100体积％以下。本专利技术的非水系二次电池并用上述的具有多孔膜的电池构件与上述的电解液，因此高温循环特性和低温输出特性优异。在此，本专利技术的非水系二次电池的高温循环特性和低温输出特性优异的理由虽不明确，但可推测为如下所述。即，在电解液中作为非水系溶剂而包含的丙酸化合物在低温环境下的粘度低。因此，如果使用包含丙酸化合物的电解液，则即使在低温环境下，也能够充分地确保电解液中的锂离子等电荷载体的传导性。并且，具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物强度优异，并且与包含丙酸化合物的电解液具有一定程度的亲和性，但难以溶出到该电解液。因此，含有具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物的多孔膜能够在包含丙酸化合物的电解液中将电池构件彼此牢固地粘接。因此，如果并用上述的具有多孔膜的电池构件与上述的电解液，则能够充分地确保电荷载体的传导性，并且在电解液中将电池构件彼此牢固地粘接，使二次电池的高温循环特性和低温输出特性提高。<多孔膜>用于本专利技术的二次电池的多孔膜至少含有非导电性粒子和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，且任意地含有其它成分。[非导电性粒子]非导电性粒子为可提高多孔膜的耐热性、强度的粒子。而且，非导电性粒子由于在电化学上稳定，因此在二次电池的使用环境下在多孔膜中稳定地存在。―非导电性粒子的种类―而且，作为非导电性粒子能够使用例如各种的无机微粒、有机微粒。作为无机微粒，可使用氧化铝(alumina)、氧化铝的水合物(勃姆石)(AlOOH)、三水铝石(Al(OH)3)、氧化硅、氧化镁、氧化钛、BaTiO2、ZrO、氧化铝-二氧化硅复合氧化物等氧化物粒子；氮化铝、氮化硼等氮化物粒子；有机硅、金刚石等共价键合性晶体粒子；硫酸钡、氟化钙、氟化钡等难溶性离子晶体粒子；滑石、蒙脱石等粘土微粒等。另外，这些粒子根据需要可实施元素置换、表面处理、固溶体化等。作为有机微粒，可使用交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚苯乙烯、交联聚二乙烯基苯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物交联物、聚酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池，为具有正极、负极、间隔件和电解液的非水系二次电池，所述正极、所述负极和所述间隔件中的至少1个具有多孔膜，所述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，所述电解液含有非水系溶剂和支持电解质，而且所述非水系溶剂包含50体积％以上且100体积％以下的丙酸化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.10 JP 2016-0946561.一种非水系二次电池，为具有正极、负极、间隔件和电解液的非水系二次电池，所述正极、所述负极和所述间隔件中的至少1个具有多孔膜，所述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基且包含亚烷基结构单元的聚合物，所述电解液含有非水系溶剂和支持电解质，而且所述非水系溶剂包含50体积％以上且100体积％以下的丙酸化合物。2.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述聚合物中的腈基...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋池纯之介，村濑智也，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP