非水电解液二次电池制造技术

通过本发明专利技术得到的非水电解液二次电池，是具备电极体的非水电解液二次电池，所述电极体是正极片和负极片（20）隔着隔板片（40）重合而成的电极体，在正极片和负极片（20）的至少一方与隔板片（40）之间，形成有具有填料粒子（44）和粘合剂的多孔层（42），多孔层（42）中所含有的填料粒子（44）的圆形度分布中的中值为0.85～0.97。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解液二次电池，详细地讲，涉及在隔板片与正极片和负极片的至少一方之间形成有多孔层的非水电解液二次电池。
技术介绍
近年来，锂离子电池、镍氢电池等的非水电解液二次电池,作为车辆搭载用电源或个人计算机和便携终端的电源其重要性正在提高。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂离子电池，被期待作为可很好地用作车辆搭载用高输出功率电源的电池。在这种锂二次电池的一个典型构成中，作为介于正极和负极之间的隔板，使用聚烯烃系的多孔质膜。但是，聚烯烃系的多孔质膜是合成树脂制的，所以当电池内达到高温时容易变形，发生内部短路(short)等的风险提高。因此，作为更切实地防止短路发生等的不良情况产生的手段之一，研讨了例如在正极、负极或隔板之中的任一者的表面形成由无机填料构成的耐热性多孔层(例如专利文献I)。根据该构成，即使是隔板发生了变形的情况下，也可以利用耐热性多孔层防止正极和负极的接触，可以抑制短路发生。在先技术文献专利文献1:日本国专利申请公开2008-305783号公报
技术实现思路
在专利文献I中曾公开了一种锂二次电池，其在第I隔板层的表面形成了具有耐热温度为150°C以上的填料的第2隔板层(多孔层)。根据该公报，构成耐热性多孔层的填料优选为板状粒子，作为其代表性的填料，例示了板状氧化铝和板状勃姆石。但是，如果使用这样的板状粒子形成耐热性多孔层，则由于与充放电相伴的电极的膨胀收缩的压力，多孔层崩坏，多孔层的孔隙率降低。如果多孔层的孔隙率降低，则电解液和离子不能在多孔层内通过，使用该多孔层构建的锂二次电池的性能(负荷特性和高速率耐久性)变得不充分，因此不优选。本专利技术是鉴于这点完成的，其主要目的是提供一种抑制了由多孔层的孔隙率降低所造成的性能劣化的非水电解液二次电池。本专利技术提供的非水电解液二次电池，是具备电极体的锂二次电池，所述电极体是正极片和负极片隔着隔板片重合而成的电极体。在上述正极片和上述负极片的至少一方与上述隔板片之间，形成有具有填料粒子和粘合剂的多孔层。上述多孔层中所含有的填料粒子的圆形度分布中的中值为0.85 0.97。上述填料粒子的圆形度，例如可以由填料粒子的投影像(粒子图像)算出周长和面积，通过下式(I)求得。圆形度a = L0/Ll (I)在此，上述式(I)中的LO是具有与由实际测定了的对象粒子的投影像(粒子图像)算出的面积相同的面积的理想圆(正圆)的周长，LI是由该测定对象粒子的粒子投影像(粒子图像)测定出的实际的周长。S卩，成为测定对象的粉体的圆形度分布(典型的是个数分布)，是通过对于构成该粉体的各个填料粒子测定由上述式(I)算出的圆形度来求得的。该圆形度分布可通过例如市售的粒子图像分析装置、例如流动式的粒子像分析装置来容易地测定。作为由上述粒子像分析装置得到的填料粒子的圆形度分布中的中值，约为0.85 0.97较适当。如果圆形度分布的中值大于0.97，则填料粒子变成更接近于球状，因此填料粒子的填充性提高，多孔层的高孔隙率化变得困难。另外，由于填料粒子被高填充的同时变得容易流动，因此受到与充放电相伴的电极的膨胀收缩的压力，多孔层被压缩，有时发生循环劣化。另一方面，如果圆形度分布的中值小于0.85，则虽然可以提高多孔层的孔隙率，但多孔层的单位体积中所含有的填料量减少，因此有时得不到防止正极和负极接触的作用。另外，由于多孔层的强度往往不足，因此受到与充放电相伴的电极的膨胀收缩的压力，多孔层崩坏，有时发生循环劣化。因此，多孔层中所含有的填料粒子的圆形度分布中的中值约为0.85 0.97较适当，优选为0.85 0.96，更优选为0.85 0.93，特别优选为0.85 0.9。如果在这样的圆形度分布的范围内，则能够得到适当地维持多孔层的单位体积中所含有的填料量，并且具有作为多孔层合适的孔隙率(例如50 70%、优选为56 70%、特别优选为60 70%)的电解液透过性和机械强度高的多孔层。若使用这样的多孔层，则可以构建安全性高、并且电池特性(负荷特性和高速率耐久性)良好的非水电解液二次电池。在此公开的优选的非水电解液二次电池的一方式中，在上述多孔层中所含有的填料粒子的圆形度分布中，与从圆形度小的一侧的累积10%相当的圆形度值(以下，称为下值(lower value))为0.7 0.9。如果设定为这样的圆形度分布,则以一定比例含有不定形且有棱角的粒子，因此通过该有棱角的粒子，抑制填料粒子间的滑动，填料的填充性适度地降低。因此，可以稳定地得到如上述那样的以高水平兼具高的机械强度和良好的电解液渗透性的最佳的多孔层。在此公开的优选的非水电解液二次电池的一方式中，上述填料粒子为氧化铝或氧化铝水合物。氧化铝或氧化铝水合物，在通过粉碎等的加工来调整圆形度分布较容易方面优选。另外，氧化铝或氧化铝水合物由于莫氏硬度比较高，因此在可提高多孔层的机械强度和耐久性方面优选。在此公开的优选的非水电解液二次电池的一方式中，上述多孔层形成于上述隔板片的表面。该情况下，制造成本变得廉价，并且可以不对电池性能造成恶劣影响而在隔板片与电极片之间形成多孔层。优选上述多孔层例如形成于上述隔板片的与负极片相对的面上。在此公开的优选的非水电解液二次电池的一方式中，上述电极体是上述正极片和上述负极片隔着上述隔板片卷绕而成的卷绕电极体。在上述电极体为卷绕电极体的情况下，特别容易发生由多孔层的孔隙率降低所造成的性能劣化，因此应用本专利技术特别有用。在此公开的任一种非水电解液二次电池，具备适合作为车辆所搭载的电池的性能(例如可得到高输出功率)，特别是对于高速率充放电的耐久性优异。因此根据本专利技术，可提供具备在此公开的任一种非水电解液二次电池的车辆。特别是可提供具备该非水电解液二次电池作为动力源(典型的是混合动力车辆或电动车辆的动力源)的车辆(例如汽车)。附图说明图1是模式地表示本专利技术的一实施方式涉及的非水电解液二次电池的侧面图。图2是图1的I1-1I线截面图。图3是模式地表示本专利技术的一实施方式涉及的非水电解液二次电池的电极体的图。图4是表示本专利技术的一实施方式涉及的非水电解液二次电池的主要部分的放大截面图。图5是用于说明一试验例涉及的薄膜电阻的测定方法的图。图6是模式地表示具备本专利技术的一实施方式涉及的非水电解液二次电池的车辆的侧面图。具体实施例方式以下，一边参照附图，一边说明本专利技术的实施方式。在以下的附图中，有时对发挥相同作用的构件和部位附带相同标记进行说明。再者，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外，在本说明书中特别提到的事项以外的、本专利技术的实施所必需的事项(例如，具备正极和负极的电极体的构成和制法、隔板和电解质的构成和制法、非水电解液二次电池等的电池的构建涉及的一般性技术等)，可以作为基于该领域中的现有技术的技术人员的设计事项来掌握。虽然并不是意图特别限定，但以下以在圆筒型的容器中收容了被卷绕的电极体(卷绕电极体)和非水电解液的形态的非水电解液锂二次电池(锂离子电池)为例详细地说明本专利技术。本专利技术的一实施方式涉及的锂离子电池的概略构成示于图1 3。该锂离子电池100具有下述构成:长的形状的正极片10和长的形状的负极片20隔着长的形状的隔板40被卷绕的形态的电极体(卷绕电极体)80，与未图示的非水电解液一同被收容于可收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：上木智善，岛村治成，福本友祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：