钠二次电池制造技术

本发明专利技术提供钠二次电池。钠二次电池含有正极、负极、配置在正极与负极之间的隔板、和非水电解液，隔板包含耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的叠层多孔质膜，耐热多孔层配置在正极侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钠二次电池。
技术介绍
二次电池通常具有正极、负极、和配置在正极-负极之间的包含多孔质膜的隔板。 二次电池中，由于正极-负极之间的短路等而在电池内流通异常电流时，阻断电流、阻止 (关闭)过大电流流通是重要的，要求隔板在超过通常的使用温度时关闭(闭塞多孔质膜的 微细孔)，而在关闭后，即使电池内的温度升高至某种程度的高温，也不会由于该温度而破 膜，维持关闭的状态，换而言之，要求耐热性高。另一方面，作为二次电池，锂二次电池是代表性的二次电池，作为携带电话、笔记 本个人计算机等的小型电源已经实用化，进一步地可以用作电动汽车、混和动力汽车等汽 车用电源、分散型电力贮藏用电源等大型电源，因此其需求日益增大。但是，锂二次电池中， 在构成其正极的复合金属氧化物中含有大量的锂等稀有金属元素，用于应对大型电源的需 求增大的上述原料的供给存在问题。对此，作为可以解决上述供给问题的二次电池，对钠二次电池进行了研究。钠二次 电池，资源量丰富且可以通过廉价材料构成。通过将其实用化，可以期待可以大量供给大型 电源。而作为钠二次电池，例如日本特开平3491863号公报(实施例1)中公开了使用 Naa7Nia3Coa7O2作为正极，使用钠·铅合金作为负极，使用聚丙烯制微孔膜作为隔板的钠二 次电池。
技术实现思路
但是，以往的钠二次电池，不仅从耐热性的观点考虑不充分，而且从二次电池各种 特性的观点考虑，也存在多种问题。本专利技术的目的在于，提供与以往相比，耐热性优异且放 电容量维持率等二次电池特性优异的钠二次电池。本专利技术人进行了各种研究，结果完成了本专利技术。即，本专利技术提供下述技术方案。<1>钠二次电池，含有正极、负极、配置在正极与负极之间的隔板、和非水电解液， 隔板包含叠层多孔质膜，该叠层多孔质膜是耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的，耐热多孔 层配置在正极侧。<2>上述<1>记载的钠二次电池，其中，耐热多孔层含有耐热树脂。<3>上述<2>记载的钠二次电池，其中，耐热树脂为含氮芳香族聚合物。<4>上述<2>或<3>记载的钠二次电池，其中，耐热树脂为芳香族聚酰胺。<5>上述<2> <4>中任意一项记载的钠二次电池，其中，耐热多孔层还含有填 料。<6>上述<5>记载的钠二次电池，其中，耐热多孔层的总重量为100重量份时，填料的量为20重量份 95重量份。<7>上述<5>或<6>记载的钠二次电池，其中，耐热多孔层含有2种以上填料，对 各填料的构成粒子进行测定得到的平均粒径中，最大平均粒径为D1、第二大平均粒径为D2 时，D2At1的比为0. 15以下。<8>上述<1> <7>中任意一项记载的钠二次电池，其中，耐热多孔层的厚度为 1 μ m 10 μ m0<9>上述<1> <8>中任意一项记载的钠二次电池，其中，正极含有可以进行钠离 子的掺杂脱掺杂的钠无机化合物。<10>上述<9>记载的钠二次电池，其中，钠无机化合物含有狗。<11>上述<1> <10>中任意一项记载的钠二次电池，其中，多孔质膜含有聚烯烃 树脂。具体实施例方式钠二次电池本专利技术的钠二次电池含有正极、负极、配置在正极与负极之间的隔板、和非水电解液， 隔板包含叠层多孔质膜，该叠层多孔质膜是耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的，耐热多孔 层配置在正极侧。通过该结构，钠二次电池的耐热性大幅提高，且可以提高放电容量维持率 等二次电池特性。耐热性提高，从在电动汽车、混和动力汽车等汽车等用途中使用的观点考 虑，在急速充放电时，特别有效。隔板隔板包含叠层多孔质膜，该叠层多孔质膜是耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的。叠层 多孔质膜中，耐热多孔层为耐热性比多孔质膜高的层，耐热多孔层可以由无机粉末形成，也 可以含有耐热树脂。耐热多孔层通过含有耐热树脂，通过涂布等容易方法，就可以形成耐热 多孔层。作为耐热树脂，可以举出聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚 砜、聚苯硫醚、聚醚酮、芳香族聚酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺，从进一步提高耐热性的观点考虑， 优选为聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚醚酰亚胺，更优选为聚酰胺、聚酰亚胺、 聚酰胺酰亚胺。进一步优选为芳香族聚酰胺(对位取向芳香族聚酰胺、间位取向芳香族聚 酰胺)、芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺酰亚胺等含氮芳香族聚合物，特别优选为芳香族聚 酰胺，从制造方面考虑，特别优选为对位取向芳香族聚酰胺(以下有时称为“对位芳香族聚 酰胺”)。此外，作为耐热树脂，还可以举出聚-4-甲基戊烯-1、环状烯烃类聚合物。通过使 用这些耐热树脂，可以提高耐热性，即，可以提高热破膜温度。这些耐热树脂中，使用含氮芳 香族聚合物时，可能是由于其分子内的极性，与非水电解液的亲和性、即，耐热多孔层中的 保液性显著提高，钠二次电池制造时的非水电解液的浸渗速度也快，此外，亲和性比较差的 正极与电解液的接触面积也增大，钠二次电池的充放电容量进一步提高。上述热破膜温度取决于耐热树脂的种类。通过使用上述含氮芳香族聚合物作为耐 热树脂，可以将热破膜温度最大升高至400°C左右。此外，使用聚-4-甲基戊烯-1时，可以 将热破膜温度最大升高至250°C左右，使用环状烯烃类聚合物时，可以将热破膜温度最大升 高至300°C左右。此外，耐热树脂包含无机粉末时，例如可以使热破膜温度为500°C以上。对位芳香族聚酰胺为通过对位取向芳香族二胺与对位取向芳香族二酰卤的缩聚得到的，酰胺键实质上由在芳环的对位或相当于其的取向位(例如4，4’ -亚联苯基、 1，5-萘、2，6-萘等在相反方向上同轴或平行延伸的取向位)键合的重复单元形成。具体 地说，可举出聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯甲酰胺、聚(对苯二甲酰-4，4’ -苯甲酰苯胺) (poly(4，4，-benzanilide terephthalamide))、聚(4，4’-联苯二 甲酰对苯二胺)(poly (par a-phenylene-4, 4'-biphenylene dicarboxylic amide))、聚(2, 6~ 蔡^甲酉先对苯^月安)(po Iy (para-phenylene-2, 6-naphthalene dicarboxylic amide))、聚(对苯二甲酉先 ~2~ 氣—对 ￥ 二 月安)(poly (2-chloro-para-phenyleneterephthalamide))、对苯二 甲酉先对苯 二月安( para-phenyleneterephthalamide) / 对苯二甲酉先-2, 6_ 二氣—对苯二月安(2，6-dichloro para-phenyIeneter印hthalamide)共聚物等的具有对位取向型或相当于对位取向型的结 构的对位芳香族聚酰胺。作为芳香族聚酰亚胺，优选为通过芳香族的二酸酐与二胺的缩聚制造的全芳香 族聚酰亚胺。作为二酸酐的具体例，可以举出均苯四酸二酐、3，3’，4，4’本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．钠二次电池，含有正极、负极、配置在正极与负极之间的隔板、和非水电解液，隔板包含叠层多孔质膜，该叠层多孔质膜是耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的，耐热多孔层配置在正极侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP2008-1702382008年6月30日1.钠二次电池，含有正极、负极、配置在正极与负极之间的隔板、和非水电解液，隔板包 含叠层多孔质膜，该叠层多孔质膜是耐热多孔层和多孔质膜层叠而成的，耐热多孔层配置 在正极侧。2.如权利要求1所述的钠二次电池，其中，耐热多孔层含有耐热树脂。3.如权利要求2所述的钠二次电池，其中，耐热树脂为含氮芳香族聚合物。4.如权利要求2或3所述的钠二次电池，其中，耐热树脂为芳香族聚酰胺。5.如权利要求2 4中任意一项所述的钠二次电池，其中，耐热多孔层还含有填料。6.如权利要求5所述的钠二次电池，其中，耐热多孔层的总重量为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：久世智，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP