非水电解质二次电池制造技术

非水电解质二次电池中使用的分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，填料层具有磷酸盐颗粒和网格状的聚偏氟乙烯系树脂，填料层中的聚偏氟乙烯系树脂的含量为15质量％以上且40质量％以下，磷酸颗粒的体积基准的10％粒径(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池


[0001]本公开涉及具有正极与负极借助分隔件交替地层叠而成的电极体的非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]从高容量化的观点来看，非水电解质二次电池中，期望提高正极、负极的极板密度，此时，跟正极与负极借助分隔件卷绕的卷绕型的电极体相比，制成正极与负极借助分隔件交替地层叠而成的层叠型的电极体在电池构成上是有利的。
[0003]在层叠型的电极体的情况下，为了抑制组装后的正极、负极的位置偏移，期望使分隔件与电极粘接。
[0004]例如，专利文献1公开了通过使用具备包含多孔基材和在多孔基材上形成的聚偏氟乙烯系树脂的粘接性多孔层的分隔件，使电极与分隔件粘接的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2012/137376号
[0008]专利文献2：中国专利申请公开第107737702号说明书

技术实现思路

[0009]然而，分隔件具有通过热进行熔融从而封堵自身的孔隙的隔断功能。例如，非水电解质二次电池暴露于过充电、内部短路、外部短路、大电流引起的过度的电阻加热、或来自外部的加热等异常状态而产生发热时，通过分隔件的隔断功能，电池温度的上升被抑制。然而，将分隔件的隔断功能进一步提高、从而抑制电池在异常时电池温度的上升的要求依然较高。另外，在多孔基材上设置有功能层的分隔件的离子透过性有降低的倾向，还有电池在通常时电池电阻升高的问题。
[0010]因此，本公开的目的为提供：电池在通常时显示良好的电池电阻，可以抑制电池在异常时电池温度的上升的非水电解质二次电池。
[0011]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池具备：具有正极、负极和分隔件，并且前述正极和前述负极借助前述分隔件交替地层叠而成的电极体；和非水电解质，前述分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，前述填料层具有磷酸盐颗粒和网格状的聚偏氟乙烯系树脂，前述填料层中的前述聚偏氟乙烯系树脂的含量为15质量％以上且40质量％以下，前述磷酸颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比前述基材的平均孔径小，前述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下。
[0012]通过本公开的一个方式，可以提供电池在通常时显示良好的电池电阻，可以抑制电池在异常时电池温度的上升的非水电解质二次电池。
附图说明
[0013]图1为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的立体图。
[0014]图2为示出图1的非水电解质二次电池中使用的电极体的一个例子的部分扩大截面图。
[0015]图3为用于说明磷酸盐颗粒及网格状的聚偏氟乙烯的状态的填料层的部分扩大俯视图。
具体实施方式
[0016]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池具备：具有正极、负极和分隔件，并且前述正极与前述负极借助前述分隔件交替地层叠而成的电极体；和非水电解质，前述分隔件具有多孔的基材和配置在前述基材上的填料层，前述填料层具有磷酸盐颗粒和网格状的聚偏氟乙烯系树脂，前述填料层中的前述聚偏氟乙烯系树脂的含量为15质量％以上且40质量％以下，前述磷酸颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比前述基材的平均孔径小，前述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下。
[0017]通常，多孔的基材具有通过电池在异常时的发热，多孔的基材熔融从而封堵自身的孔隙的隔断功能，进而，本公开中，通过电池在异常时的发热，填料层中包含的磷酸盐颗粒以热为加速因子进行熔融、聚合，填埋多孔的基材的孔隙，因此分隔件的隔断功能提高。特别是通过将磷酸盐颗粒的粒径及BET比表面积设为上述范围，由于电池在异常时的发热，磷酸盐颗粒易于熔融，可以快速填埋多孔的基材的孔隙。由此，电池在异常时，例如锂离子在正负极间的移动被分隔件迅速地中断，发热反应被抑制，因此电池温度的上升被抑制。另外，构成填料层的网格状的聚偏氟乙烯系树脂具有大量的孔隙，因此离子透过性高。因此，具有本公开的填料层的分隔件呈锂离子的移动难以被抑制的构成，因此电池在通常时显示良好的电池电阻。另外，相对于电极，在填料层的表面的网格状的聚偏氟乙烯系树脂通过锚固效应粘接，因此可以提高分隔件与电极的粘接强度。因此，无需在分隔件和电极之间设置附加的粘接层。需要说明的是，附加的粘接层可能会成为抑制锂离子的移动的层，因此有时与通常时的电池电阻的增加相关。
[0018]以下，对本公开的非水电解质二次电池的实施方式的一个例子进行详细说明。
[0019]图1为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的立体图。非水电解质二次电池10具备电极体11、非水电解质和收纳这些的方形的电池壳体14。电极体11具有正极、负极和分隔件。电极体11为多个正极及多个负极借助分隔件1张张交替层叠而成的层叠型的电极体。
[0020]电池壳体14具有大致箱形的壳体主体15、封堵壳体主体15的开口部的封口体16、与正极电连接的正极端子12、与负极电连接的负极端子13。壳体主体15及封口体16例如由以铝为主要成分的金属材料构成。正极端子12及负极端子13借助绝缘构件17固定在封口体16上。通常，封口体16上设置有气体排出机构(未图示)。需要说明的是，电池壳体并不限定于方形，例如也可以为由树脂薄膜构成的树脂制壳体(层压体)等。
[0021]图2为示出图1的非水电解质二次电池中使用的电极体的一个例子的部分扩大截面图。以下，使用图2，对正极、负极、分隔件进行说明。
[0022][正极][0023]正极18具备正极集电体和在该集电体上形成的正极复合材料层。正极集电体可以使用铝等在正极18的电位范围稳定的金属的箔、将该金属配置在表层上的薄膜等。正极复合材料层例如优选包含正极活性物质、导电材料及粘结材料，并形成在正极集电体的两面上。正极18可以通过在正极集电体上涂布包含正极活性物质、导电材料、粘结材料等的正极复合材料浆料，使涂膜干燥后进行轧制，将正极复合材料层形成在正极集电体的两面上来制作。从电池的高容量化的观点来看，正极复合材料层的密度为3.6g/cc以上，优选为3.6g/cc以上且4.0g/cc以下。
[0024]作为正极活性物质，可以例示出含有Co、Mn、Ni、Al等金属元素的锂金属复合氧化物。作为锂金属复合氧化物，可以例示出Li
x
CoO2、Li
x
NiO2、Li
x
MnO2、Li
x
Co
y
Ni1‑
y
O2、Li
x
Co
y
M1‑
y
O
z
、Li
x
Ni1‑
y
M
y
O
z
、Li
x
Mn2O4、Li
x
Mn2‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备：具有正极、负极和分隔件，且所述正极与所述负极借助所述分隔件交替地层叠而成的电极体；和非水电解质，所述分隔件具有多孔的基材和配置在所述基材上的填料层，所述填料层具有磷酸盐颗粒和网格状的聚偏氟乙烯系树脂，所述填料层中的所述聚偏氟乙烯系树脂的含量为15质量％以上且40质量％以下，所述磷酸颗粒的体积基准的10％粒径(D
10
)为0.02μm以上且0.5μm以下，并且比所述基材的平均孔径小，所述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉森仁德，马场泰宪，柳田胜功，平野畅宏，
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：