[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 200910126055.6
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN101527371A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 中村智之
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M10/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

相關申請的參考

本發明包含于2008年3月5日向日本專利局提交的日本專利 申請JP?2008-055507涉及的主題，將其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種非水電解質二次電池，更具體地，涉及一種耐 熱性、液體保持性以及循環特性優異的非水電解質二次電池。

背景技術

近年來，已經出現了尺寸、重量減小的許多便攜式電子裝置， 例如，攝像機(磁帶錄像機)、便攜式電話以及便攜式計算機。伴 隨這些電子裝置的出現，人們也積極地開發作為用于這些電子裝置 的便攜式電源的電池，特別是二次電池。其中，鋰離子二次電池作 為能夠實現高能量密度的裝置已經引起了眾多的關注。

此外，最近，通過使用層壓膜等代替由鋁或鐵制成的金屬制電 池殼作為電池外部材料，使得電池的尺寸、重量以及厚度進一步減 小。

另一方面，為了增加能量密度，有必要填充更多的用作充電- 放電反應的活性物質。伴隨此，已知，有必要使用足量的電解液以 使鋰離子在正極和負極之間移動。當電解液用量不足時，并且電解 液沒有完全達到活性物質的周圍時，沒有接觸電解液的部分并不反 應，并且不能獲得充足的電池容量。

此外，當重復進行充電和放電時，在正極和負極之間消耗電解 液。因此，在正極和負極活性物質達到劣化前，電池的放電容量逐 漸降低，從而引起由于電解液的不足而使循環特性降低或發生內部 短路的問題。

為了克服這樣的問題，提出了在使用金屬制成的電池殼的電池 中，通過控制相對于放電容量的非水電解液的體積可以提高循環特 性(參見，例如，JP-A-2-148576)。

另一方面，為了滿足上述用于實現電池的高容量的要求，使隔 膜更薄是必然的。然而，容量越高，則電池內的能量越大。因此， 在發生諸如短路和過充電的異常時，過度發熱產生的可能性比以前 更大。

由于這個原因，對電池采取多種措施，使其即使在異常時也可 保證安全性，并且它們中的一種是隔膜的切斷功能。切斷功能是一 種這樣的功能，其中，當電池的溫度由于某些因素增加時，隔膜的 孔閉塞，并且通過抑制離子的移動而停止電池反應，從而抑制過度 發熱。

由于聚乙烯在這樣的切斷功能方面是優異的，因此聚乙烯常被 用于鋰離子二次電池的隔膜。然而，可能存在這樣的情況：聚乙烯 暴露于其顯示切斷功能的溫度下或更高的溫度下。在那種情況下， 涉及這樣的問題，即隔膜發生熱收縮，并且暴露的正極和負極彼此 接觸，產生內部短路，從而導致熱致擊穿。

另一方面，例如聚丙烯可作為具有高熔點以及能夠在更高溫度 下抑制熱收縮的材料。然而，相反地，顯示切斷功能的溫度也變高。

于是，為了解決這些問題，提出了由聚乙烯和聚丙烯的層壓體 構成的隔膜(參見，例如，JP-A-10-261395)。

發明內容

在相關技術的前述問題中，不同于使用上述金屬制成的電池殼 的電池的情況，很難說在使用層壓膜的非水二次電池中充分解決了 由于電解液的不足而引起的循環特性的降低或內部短路的產生。

即，當受到損害時，與堅固金屬制成的殼相比，層壓膜容易破 裂，并且易于從其破裂部分發生液體泄漏。因此，涉及這樣的問題， 即為了增加循環特性而增加電解液用量時，容易發生液體泄漏。

另一方面，為了可以調整隔膜的切斷功能的顯露和熱收縮性的 抑制或可以使他們彼此兼顧，當使用聚乙烯和聚丙烯的層壓體時， 隔膜本身變厚。因此，存在電池的能量密度相當低的問題。

考慮到相關技術的上述問題，期望提供一種耐熱性、耐液體泄 漏性以及循環特性優異的非水電解質二次電池。

為了實現上述需求，本發明的發明人進行了廣泛深入的調查研 究。結果，發現通過設置規定的高分子支持體(polymeric?support)， 同時通過使用其中聚乙烯和聚丙烯以規定比例共存的隔膜，可以實 現上述期望，從而實現本發明的實施方式。