二次电池制造技术

一种二次电池，其具备电极组，所述电极组包含：正极；负极；配置于负极的一个表面侧的具有厚度T1的第1分隔件；和，配置于负极的另一个表面侧的具有厚度T2的第2分隔件，第2分隔件的厚度T2大于第1分隔件的厚度T1，第1分隔件包含具有孔隙率P1的第1多孔膜，第2分隔件包含具有孔隙率P2的第2多孔膜，第1分隔件和第2分隔件中的至少一者包含耐热层，正极与第1分隔件与负极与第2分隔件以第1分隔件配置于外侧、且第2分隔件配置于内侧的方式被卷绕。

Secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池
本专利技术涉及具备卷绕型的电极组的二次电池。
技术介绍
近年来，电子设备的便携式化和无线化急速推进。用于驱动这样的设备的电源，已使用有具有高能量密度的小型民生用途的二次电池。另外，作为电力贮藏装置、电动汽车的驱动用电源，还开发了大型的二次电池。对二次电池要求高功率特性、耐久性、安全性等特性。因而，具备卷绕型的电极组的二次电池中，在电极组内部，电解液容易产生浓度梯度。卷绕型的电极组是将正极、负极和分隔件卷绕而构成的。这是由于，电极的内侧(卷绕中心侧)的曲率变得大于外侧的曲率，孔隙率容易减少。如果产生电解液的浓度梯度，则离子的移动速度变得不均匀，因此，功率降低，对循环特性造成影响。专利文献1提出了一种锂离子电池，其中，配置于正极板的曲面的内侧的具有孔隙率V1、厚度T1的第1分隔件、和配置于负极板的曲面的内侧的具有孔隙率V2、厚度T2的第2分隔件中，设为V2>V1且T2≥T1或V2＝V1且T2>T1。此处，意图使更多的电解液保持在孔隙容易被压缩的负极板的内侧的分隔件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-100955号公报
技术实现思路
然而，如果重复二次电池的充放电循环，则分隔件逐渐被压碎而劣化，因此，分隔件的保液性降低。为了实现循环特性的进一步的改善，专利文献1的提案并不充分。本专利技术的一侧面涉及一种二次电池，其具备电极组，所述电池组包含：正极；负极；配置于负极的一个表面侧的具有厚度T1的第1分隔件；和，配置于负极的另一个表面侧的具有厚度T2的第2分隔件，前述第2分隔件的厚度T2大于前述第1分隔件的厚度T1，前述第1分隔件包含具有孔隙率P1的第1多孔膜，前述第2分隔件包含具有孔隙率P2的第2多孔膜，前述第1分隔件和前述第2分隔件中的至少一者包含耐热层，前述正极与前述第1分隔件与前述负极与前述第2分隔件以前述第1分隔件配置于外侧、且前述第2分隔件配置于内侧的方式被卷绕。根据本专利技术，可以提供：循环特性优异的二次电池。附图说明图1为本专利技术的二次电池的一例的缺口部分展开图。图2为示出本专利技术的二次电池所具备的电极组的横截面结构的概念图。图3为本专利技术的第1分隔件和第2分隔件的例的截面图。图4为示出本专利技术的实施例1的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图5为示出本专利技术的实施例2的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图6为示出本专利技术的实施例3的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图7为示出本专利技术的实施例4的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图8为示出本专利技术的实施例5的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图9为示出本专利技术的实施例6的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图10为示出本专利技术的实施例7的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图11为示出比较例1的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。图12为示出比较例2的负极与第1分隔件与第2分隔件的配置的截面概念图。具体实施方式本专利技术的实施方式的二次电池具备卷绕型的电极组。电极组具备：正极；负极；配置于负极的一个表面侧的具有厚度T1的第1分隔件；和，配置于负极的另一个表面侧的具有厚度T2的第2分隔件。其中，第2分隔件的厚度T2大于第1分隔件的厚度T1，即，满足T1<T2。第1分隔件包含具有孔隙率P1的第1多孔膜。第2分隔件包含具有孔隙率P2的第2多孔膜。第1分隔件和第2分隔件中的至少一者包含耐热层(HeatResistantLayer：以下，也称为HRL。)。而且，正极与第1分隔件与负极与第2分隔件以第1分隔件配置于外侧、且第2分隔件配置于内侧的方式被卷绕。通过满足T1<T2，从而电极组内部的电解液的浓度梯度得到缓和。二次电池的电极组中，通常，负极与电解液的亲和性低于正极与电解液的亲和性，因此，从改善循环特性的观点出发，向负极供给充分的电解液是有效的。即，与配置于正极的内侧的第1分隔件相比，使配置于负极的内侧的第2分隔件保持更多的电解液是有效的。接着，第1分隔件和第2分隔件中的至少一者包含HRL，从而长期重复二次电池的充放电循环的情况下，分隔件变得不易被压碎，可以长期地维持分隔件的保液性。由此，二次电池的循环特性改善。其中，配置于负极的内侧的第2分隔件具有HRL的情况下，第2分隔件的劣化显著被抑制。由此，长时间持续缓和电极组内部中的电解液的浓度梯度的效果。但是，仅配置于负极的外侧的第1分隔件具有HRL的情况下，电极组中的整体的保液性也改善。从更显著地抑制第2分隔件的劣化的观点出发，第1分隔件和第2分隔件分别包含HRL的情况下，优选第2分隔件的HRL的厚度x2大于第1分隔件的HRL的厚度x1。其中，优选满足1.1≤x2/x1≤3。优选的实施方式中，第2多孔膜的孔隙率P2与第2分隔件的厚度T2之积P2T2变得大于第1多孔膜的孔隙率P1与第1分隔件的厚度T1之积P1T1。由此，电极组内部中的电解液的浓度梯度进一步显著得到缓和。第1和第2多孔膜的孔隙率通常分别被控制在50～60％的范围内。即，孔隙率的控制幅度较小至10％左右，因此，即使仅控制P1和P2，控制电极组内部中的电解液的浓度梯度的效果也是有限定的。另一方面，控制分隔件的厚度、且在分隔件中设置HRL的情况下，可以有效地控制电解液的浓度梯度。HRL可以与负极处于对面，也可以与正极处于对面，但从抑制分隔件的氧化劣化的观点出发，优选使HRL与正极处于对面。另外，HRL包含电阻成分，因此，从更迅速地进行负极的电极反应的观点出发，也更优选与正极处于对面。HRL例如包含无机填料和树脂粘结剂。无机填料的硬度高、且耐久性优异，因此，分隔件的整体的耐久性显著改善，可以更长期地维持保液性。HRL可以包含耐热性树脂。耐热性树脂通常分子结构牢固，耐久性优异。由此，分隔件的整体的耐久性显著改善，可以更长期地维持保液性。负极可以包含碳材料和硅材料作为负极活性物质。碳材料和硅材料通常对电解液的湿润性低。与此相对，通过采用上述结构，从而可以弥补湿润性低，因此，负极中的电极反应变得容易进行。另外，硅材料的充放电时的膨胀和收缩大，因此，对负极的电解液的出入相应变急剧。由此，在包含硅材料的负极内部，通常电解液容易缺乏。与此相对，通过采用上述结构，从而可以向负极内部迅速地供给充分的电解液，负极中的电极反应变得容易进行。以下，对二次电池为非水电解质二次电池的情况进一步详细地进行说明。第1分隔件(外侧)和第2分隔件(内侧)只要均具有各分隔件能保持充分的电解液所需的厚度即可。T1和T2例如可以为10～30μm，优选8～20μm。其中，T1与T2相同的情况下，在负极的外侧与内侧，电解液的保液量产生差异。其结果，离子的移动速度产生差异，电极反应成为不均匀，循环特性变得容易降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池，其具备电极组，所述电极组包含：正极；负极；配置于负极的一个表面侧的具有厚度T1的第1分隔件；和，配置于负极的另一个表面侧的具有厚度T2的第2分隔件，/n所述第2分隔件的厚度T2大于所述第1分隔件的厚度T1，/n所述第1分隔件包含具有孔隙率P1的第1多孔膜，/n所述第2分隔件包含具有孔隙率P2的第2多孔膜，/n所述第1分隔件和所述第2分隔件中的至少一者包含耐热层，/n所述正极与所述第1分隔件与所述负极与所述第2分隔件以所述第1分隔件配置于外侧、且所述第2分隔件配置于内侧的方式被卷绕。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 JP 2017-2460471.一种二次电池，其具备电极组，所述电极组包含：正极；负极；配置于负极的一个表面侧的具有厚度T1的第1分隔件；和，配置于负极的另一个表面侧的具有厚度T2的第2分隔件，
所述第2分隔件的厚度T2大于所述第1分隔件的厚度T1，
所述第1分隔件包含具有孔隙率P1的第1多孔膜，
所述第2分隔件包含具有孔隙率P2的第2多孔膜，
所述第1分隔件和所述第2分隔件中的至少一者包含耐热层，
所述正极与所述第1分隔件与所述负极与所述第2分隔件以所述第1分隔件配置于外侧、且所述第2分隔件配置于内侧的方式被卷绕。


2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述第2多孔膜的孔隙率P2与所述第2分隔件的厚度T2之积P2T2大于所述第1多孔膜的孔隙率P1...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川裕子，武泽秀治，德田夕辉，奥田泰之，
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：日本;JP