[發明專利]二次電池用隔板

有效

• 申請號: 201380018518.1
• 申請日: 2013-04-04
• 公開（公告）號: CN104221184A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 豐田裕次郎;佐佐木智一
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/0566
• 代理公司: 北京市嘉元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11484
• 代理人: 張永新

技術領域

本發明涉及可用于鋰離子二次電池等的二次電池用隔板。

背景技術

近年來，筆記本電腦、手機、PDA(Personal?Digital?Assistant)等便攜終端的普及顯著。就用于這些便攜終端的電源的二次電池而言，大多使用鋰離子二次電池等。便攜終端要求更舒適的攜帶性，因而其小型化、薄型化、輕質化、高性能化得到迅速發展，其結果，便攜終端已被用于各種各樣的場合。另外，對于電池，也與便攜終端同樣地要求小型化、薄型化、輕質化、高性能化。

鋰離子二次電池如下地進行充放電動作：在充電時，鋰從正極的正極活性物質中，作為鋰離子溶出至有機隔板中的電解液中，進入到負極的負極活性物質中；在放電時，進入該負極的負極活性物質中的鋰離子被放出至電解液中，再次回到該正極的正極活性物質中。

通常，作為在鋰離子二次電池中使用的有機隔板，可使用例如由聚烯烴類樹脂形成的微多孔膜。在電池內部的溫度達到130℃附近的情況下，有機隔板通過熔融而封塞微多孔，從而來防止鋰離子的移動，通過使電流截斷的切斷(shut?down)功能，從而起到保持鋰離子二次電池的安全性的作用。但是，瞬間產生的發熱導致電池溫度超過例如150℃時，可能引起有機隔板急劇收縮，正極與負極直接接觸，短路的部位擴大。這種情況下，有時會達到電池溫度達數百℃以上的異常過熱的狀態。

因此，已研究了在聚乙烯微多孔膜等有機隔板的表面上疊層有具有耐熱性的多孔膜層(以下也記作“耐熱層”)的非水類隔板等。多孔膜層是內部具有連結著的多個微孔結構的膜，其含有非導電性粒子、用以使非導電性粒子彼此以及非導電性粒子與有機隔板或集電體之間粘結的聚合物粘合劑(以下也記作“粘合劑”)。

此外，多孔膜層也可以疊層在電極上使用、或作為有機隔板本身使用。

專利文獻1中提出了：具備聚烯烴微多孔膜、和設置于所述聚烯烴微多孔膜的單面或雙面且包含耐熱性樹脂的耐熱性多孔層的非水二次電池用隔板；以及具備聚烯烴微多孔膜、和設置于所述聚烯烴微多孔膜的單面或雙面且包含偏氟乙烯類樹脂的粘接性多孔層的非水二次電池用隔板。

根據專利文獻1的記載，通過耐熱性多孔層，即使在切斷溫度以上的溫度下，聚烯烴微多孔膜也得到保持，不易產生熔毀(meltdown)，能夠確保高溫時的安全性。此外，還記載了下述內容：由于粘接性多孔層的存在，與非水二次電池用隔板的粘接性提高，除了聚烯烴微多孔膜所具有的機械強度、切斷特性及液干涸防止效果以外，粘接性多孔層還發揮出優異的離子透過性和電解液保持性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4806735號公報

發明內容

發明要解決的問題

鋰離子二次電池通常是通過下述方式制造的：隔著二次電池用隔板將具有集電體和正極活性物質層的正極、和具有集電體和負極活性物質層的負極疊層，并將該疊層體卷繞而形成電極體，將該電極體收容在電池殼體內，向電池殼體內注入電解液，并對開口部進行封口。使用專利文獻1中記載的具有聚烯烴微多孔膜及多孔層的隔板時，多孔層中的非導電性粒子以及電極活性物質層中的電極活性物質容易發生脫離。因此，為了防止這一現象，優選在隔著二次電池用隔板將上述正極和負極疊層時進行熱壓。

但是，根據本發明人的研究，已知在使用專利文獻1記載的具備聚烯烴微多孔膜和多孔層的非水二次電池用隔板的情況下，在將非水二次電池用隔板和在集電體上具備含有電極活性物質的電極活性物質層的電極疊層時，由于聚烯烴微多孔膜或粘接性多孔層與電極活性物質層之間的粘接性不足，因而會導致所制造的電極對于在卷繞時等工序中施加的機械力的強度下降，無法充分防止電極活性物質等的脫離(掉粉)，由脫離物引起電極間發生短路等的危險性增大。

另外，為了改善多孔層與疊層于集電體上的電極活性物質之間的粘接性而使用具有粘接性多孔層的非水二次電池用隔板的情況下，已知存在如下的問題：作為非水二次電池用隔板無法獲得充分的耐熱性，總體上在150℃以下的溫度下即容易發生收縮，易引發電池短路。

此外，將具備粘接性多孔層的非水二次電池用隔板在卷繞成卷(roll)狀的情況下長時間放置時，存在會在非水二次電池用隔板間產生膠著(抗粘連性不良)的缺點。

本發明是鑒于上述現有技術而完成的，目的在于提供耐熱性良好、與疊層在集電體上的電極活性物質層的粘接性高、并且抗粘連性優異的二次電池用隔板。此外，本發明的目的在于提供具有上述二次電池用隔板的二次電池。解決問題的方法