非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术涉及非水电解质二次电池。非水电解质二次电池包含电极集电体、中间层和电极活性物质层。中间层配置在电极集电体与电极活性物质层之间。中间层包含金属被覆微胶囊。金属被覆微胶囊包含微胶囊和金属覆膜。微胶囊包含核和壳。壳内包核。核包含挥发性材料。壳包含热塑性树脂材料。金属覆膜将微胶囊的外表面的至少一部分被覆。

Nonaqueous electrolyte secondary battery

【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池
本公开涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
在日本特开2015-088370号公报中所公开的正极中，在正极集电体上依次层叠有包含导电材料和热膨胀性微胶囊的正极第一层和由正极活性物质、导电材料、粘结材料构成的正极第二层。
技术实现思路
要求在外部输入时抑制非水电解质二次电池(以下可简写为“电池”)的温度上升。所谓“外部输入”，表示导电性的锐利物将电池的外包装贯通、侵入电池内部的异常模式。外部输入例如可通过“钉刺试验”等模拟。认为在外部输入时由于侵入电池内部的锐利物，正极与负极短路，短路电流流动。由于短路电流，产生焦耳热。认为通过短路电流变大，从而促进温度上升。为了抑制外部输入时的温度上升，考虑在电极集电体与电极活性物质层之间设置包含热膨胀性微胶囊的中间层。热膨胀性微胶囊加热时大幅地膨胀。认为在外部输入时通过热膨胀性微胶囊大幅地膨胀，从而中间层的电阻急剧地变大。期待由此短路电流变小。认为通过短路电流变小，从而抑制温度上升。一般地，热膨胀性微胶囊不具有导电性。认为通过设置包含热膨胀性微胶囊的中间层，从而正常使用时的电阻也变大。希望正常使用时的电阻小。为了使正常使用时的电阻变小，考虑在中间层中添加导电材料。导电材料例如可为乙炔黑(AB)等碳材料。导电材料可在电极集电体与电极活性物质层之间形成电子传导通路。不过，在外部输入时，随着热膨胀性微胶囊的膨胀，导电材料(碳材料)有可能移动。因此，有可能没有充分地将电子传导通路切断，短路电流变大。即，认为在包含热膨胀性微胶囊和导电材料的中间层中，难以兼顾正常使用时的小电阻和外部输入时的大电阻。本公开的目的在于兼顾正常使用时的小电阻和外部输入时的大电阻。以下对本公开的技术构成和作用效果进行说明。不过，本公开的作用机理包含推定。不应根据作用机理的正确与否来限定权利要求。[1]非水电解质二次电池包含电极集电体、中间层和电极活性物质层。中间层配置在电极集电体与电极活性物质层之间。中间层包含金属被覆微胶囊。金属被覆微胶囊包含微胶囊和金属覆膜。微胶囊包含核和壳。壳内包核。核包含挥发性材料。壳包含热塑性树脂材料。金属覆膜将微胶囊的外表面的至少一部分被覆。本公开的金属被覆微胶囊中所含的微胶囊是所谓的热膨胀性微胶囊。金属覆膜将微胶囊的外表面的至少一部分被覆。金属覆膜可形成电子传导通路。采用金属覆膜，可期待正常使用时的电阻变小。在本公开的中间层中，外部输入时微胶囊膨胀，从而在其表面所形成的金属覆膜可破裂。认为由于金属覆膜的破裂，电子传导通路被切断。因此，可期待外部输入时电阻变大。由以上可知，在本公开的电池中，可期待正常使用时的小电阻和外部输入时的大电阻的兼顾。[2]微胶囊例如可具有15μm以下的平均粒径。这是因为，可期待外部输入时的电阻变大。[3]微胶囊的平均粒径与金属覆膜的平均厚度之比例如可为100以下。这是因为，可期待正常使用时的电阻变小。本公开的上述和其他的目的、特征、方面和优点根据结合附图所理解的本公开涉及的以下详细说明将变得清楚。附图说明图1为示出本实施方式的非水电解质二次电池的构成的一例的第一概略图。图2为示出本实施方式的非水电解质二次电池的构成的一例的第二概略图。图3为示出本实施方式的电极组的构成的一例的概略截面图。图4为示出本实施方式的金属被覆微胶囊的概略截面图。具体实施方式以下对本公开的实施方式(在本说明书中记为“本实施方式”)进行说明。不过，以下的说明并不限定权利要求。例如在本实施方式中，正极包含中间层。不过，这只不过是一例。负极也可包含中间层。例如，在本实施方式中电池为层压型电池。不过，这只不过是一例。电池可以是方形电池，也可以是圆筒形电池。例如，在本实施方式中电极组为层叠型。不过，这只不过是一例。电极组可以是卷绕型。例如，在本实施方式中使用了电解液。不过，这只不过是一例。可使用凝胶电解质，也可使用固体电解质。即，电池可以是聚合物电池，也可以是全固体电池。＜非水电解质二次电池＞图1为示出本实施方式的非水电解质二次电池的构成的一例的第一概略图。电池100为层压型电池。电池100包含外壳90。外壳90为铝层压膜制的小袋(pouch)。将外壳90密封。正极极片81和负极极片82将外壳90的内外连通。图2为示出本实施方式的非水电解质二次电池的构成的一例的第二概略图。外壳90容纳着电极组50和电解液(未图示)。电极组50为层叠型。电极组50包含正极10、分隔体30和负极20。例如正极10、分隔体30和负极20可各自具有单页纸状的平面形状。电极组50通过交替地层叠各自1张以上的正极10和负极20而形成。在正极10与负极20之间分别配置了分隔体30。各个正极10与正极极片81电连接。各个负极20与负极极片82电连接。＜正极＞图3为示出本实施方式的电极组的构成的一例的概略截面图。正极10为片状的部件。正极10包含正极集电体11、中间层13和正极活性物质层12。即，本实施方式的电池100包含电极集电体、中间层13和电极活性物质层。中间层13和正极活性物质层12可只配置于正极集电体11的单面。中间层13和正极活性物质层12也可配置于正极集电体11的表背两面。《正极集电体》正极集电体11为导电性的电极基材。正极集电体11例如可具有5μm以上且50μm以下的厚度。正极集电体11例如可以为铝(Al)箔等。《中间层》中间层13配置在正极集电体11与正极活性物质层12之间。即，中间层13配置在电极集电体与电极活性物质层之间。中间层13例如可通过将包含金属被覆微胶囊5的糊剂涂布于正极集电体11的表面，将其干燥而形成。中间层13可具有例如5μm以上且50μm以下的厚度。(组成)中间层13包含金属被覆微胶囊5。中间层13例如可基本上只包含金属被覆微胶囊5。中间层13可进一步包含例如粘结剂(未图示)。中间层13例如可基本上只包含金属被覆微胶囊5和粘结剂。中间层13可包含例如1质量％以上且20质量％以下的粘结剂和余量的金属被覆微胶囊5。中间层13可包含例如5质量％以上且15质量％以下的粘结剂和余量的金属被覆微胶囊5。对中间层13中所含的粘结剂并无特别限定。粘结剂可包含例如选自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)和苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)中的至少一种。中间层13可不含AB等导电材料。这是因为，在本实施方式中，在金属被覆微胶囊5的表面可形成电子传导通路。通过中间层13基本上不含AB等导电材料，从而期待外部输入时的电阻变大。(金属被覆微胶囊)图4为示出本实施方式的金属被覆微胶囊的概略截面图。金属被覆微胶囊5包含微胶囊3和金属覆膜4。(微胶囊)微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非水电解质二次电池，其包含电极集电体、中间层和电极活性物质层，/n所述中间层配置在所述电极集电体与所述电极活性物质层之间，/n所述中间层包含金属被覆微胶囊，/n所述金属被覆微胶囊包含微胶囊和金属覆膜，/n所述微胶囊包含核和壳，/n所述壳内包所述核，/n所述核包含挥发性材料，/n所述壳包含热塑性树脂材料，/n所述金属覆膜将所述微胶囊的外表面的至少一部分被覆。/n

【技术特征摘要】
20181213 JP 2018-2334091.非水电解质二次电池，其包含电极集电体、中间层和电极活性物质层，
所述中间层配置在所述电极集电体与所述电极活性物质层之间，
所述中间层包含金属被覆微胶囊，
所述金属被覆微胶囊包含微胶囊和金属覆膜，
所述微胶囊包含核和壳，
所述壳内包所述核，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：部田浩司，横山友嗣，
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