[發明專利]隔膜和電池

在審

• 申請號: 201610082229.3
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN105742550A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 梶田篤史;手島由香子;千葉一毅;遠藤琢哉
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M10/058
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;宮傳芝

本申請是申請日為2010年2月3日的題為“隔膜和電池”的中國專利申請號201010111089.0的分案申請。

相關申請的參考

本發明包含于2009年2月3日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP2009-023110以及于2009年11月30日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP2009-272991所披露的主題，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種隔膜和包括該隔膜的電池。特別地，本發明涉及一種層壓型隔膜。

背景技術

近年來，便攜式電子器件得到顯著發展，因此，人們認為例如移動電話以及筆記本電腦的電子設備是支持高度信息化的社會的基礎技術。此外，集中進行了對于這些電子設備的更大功能的成果的研究和開發，而這些電子設備的電源消耗也穩定地成比例增長。另一方面，人們希望這些電子設備能夠長時間地被驅動，而自然地，接下來，人們希望作為驅動電源的二次電池的能量密度的增大。此外，從集成到電子設備中的電池所占據的體積和質量的角度考慮，人們希望電池的能量密度更高。因此，目前，在幾乎所有的設備中使用具有良好的能量密度的鋰離子二次電池。

在鋰離子二次電池中以及在該構造中安裝了各種安全電路，即使在電池內部發生短路時，電流會被切斷，則安全得到保證。如上所述，以這樣的方式設計該電池，使得在通常的工作條件下充分保證了安全性。然而，需要更高等級的安全性，以滿足近年來容量的增大。

例如，會由于具有導電性的物質的夾雜(下文中稱為雜質)或枝晶的存在而發生內部短路。在這種情況下，如果安全電路不起作用，則大電流會通過電池的內部，從而會產生焦耳熱，并且可能出現異常發熱。過去，聚烯烴隔膜對雜質和枝晶的抵抗性取決于隔膜的機械性能，而隔膜破裂的現象的出現會引起異常發熱。為了實現更高的安全性，需要抑制這種異常發熱的出現。

為了實現這種在安全性方面的改進，例如日本專利No.3797729提出對聚烯烴隔膜的表面進行處理以便易于粘結，之后在隔膜表面上形成無機層，以改進隔膜的機械強度。然而，近年來，需要一種與以前提出的隔膜相比具有進一步優異的發熱抑制性并顯示出更高等級的安全性的隔膜。

發明內容

因此，需要提供一種隔膜，其中即使發生隔膜由于雜質或枝晶而破裂的現象也能夠抑制發熱，并提供一種包括該隔膜的電池。

根據本發明的實施方式的隔膜包括具有第一主表面和第二主表面的第一層，以及設置在所述第一主表面和第二主表面的至少之一上的第二層，其中第一層是含有高分子樹脂的多微孔膜，第二層是包含具有電絕緣性能的顆粒和具有1μm以下的平均直徑的小纖維的多微孔膜，小纖維具有其中小纖維互聯的三維網狀結構。

根據本發明的實施方式的隔膜是這樣的隔膜，其中當該隔膜夾在銅箔與鋁箔之間、在隔膜與銅箔或鋁箔之間設置有0.2mm高×0.1mm寬每邊為1mm的字母L形的鎳片、在銅箔與鋁箔之間施加25A恒電流條件下的12V電壓、并且對該鎳片以98N加壓時，獲得1Ω以上的短路電阻。

根據本發明的實施方式的電池包括正極、負極、電解質以及隔膜，其中隔膜包括具有第一主表面和第二主表面的第一層，和設置在所述第一主表面和第二主表面的至少之一上的第二層，其中第一層是含有高分子樹脂的多微孔膜，第二層是包含具有電絕緣性能的顆粒和具有1μm以下的平均直徑的小纖維的多微孔膜，小纖維具有其中小纖維互聯的三維網狀結構。

根據本發明的實施方式的電池包括正極、負極、電解質、以及隔膜，其中，對于隔膜，當該隔膜夾在銅箔與鋁箔之間、在隔膜與銅箔或鋁箔之間設置有0.2mm高×0.1mm寬每邊為1mm的字母L形的鎳片、在銅箔與鋁箔之間施加25A恒電流條件下的12V電壓、并且對該鎳片以98N加壓時，獲得1Ω以上的短路電阻。

在本發明中，該鎳片是JISC87145.5.2項所規定的鎳片。

在本發明中，在電極與隔膜之間存在夾雜物并且隔膜由于該夾雜物而破裂的情況下，將第二層轉移至該夾雜物，使得第二層置于電極與夾雜物之間。這里，轉移指的是在夾雜物的表面上，第二層覆蓋接觸表面(其在即將破裂之前已經與隔膜相接觸)。可以覆蓋上述接觸表面的一部分。然而，從抑制發熱的角度考慮，優選應該將上述接觸表面整體覆蓋。因此，在電池的內側出現雜質或枝晶的情況下，能夠抑制短路的發生。可選地，即使在發生短路的情況下，也能夠減少短路面積。因此，能夠抑制大電流的發生。

如上述，根據本發明的實施方式，即使出現隔膜由于雜質或枝晶而破裂的現象時，也能夠抑制發熱的出現，因此，改進了電池的安全性。

附圖說明