[發明專利]鋰離子二次電池用熱敏層

有效

• 申請號: 201680074455.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108475749B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 小黑寬樹;前田耕一郎;高橋直樹
• 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;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42;H01M4/13;H01M10/058;B32B7/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 趙曦;劉繼富

本發明的目的在于提供通過在異常過熱時使電池內部的電阻上升從而能夠使電流減小而有效地阻礙溫度上升的鋰離子二次電池用熱敏層。本發明的鋰離子二次電池用熱敏層由熱敏層組合物形成，該熱敏層組合物包含第2組分實質上部分地位于由第1組分形成的粒子的外側而成的粒子，60℃時的上述熱敏層組合物的貯能模量為10kPa以上，150℃時的上述熱敏層組合物的貯能模量為1kPa以下。

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池用熱敏層。

背景技術

關于小型、輕量且能量密度高，能夠反復充放電的鋰離子二次電池，從環境影響的觀點出發，可預見其今后的需要的擴大。鋰離子二次電池能量密度高，被利用于手機、筆記本電腦等領域，但伴隨著用途的擴大、發展，要求低電阻化、大容量化等更進一步的性能提高。

在此，間隔件擔負著防止鋰離子二次電池的正極與負極的電短路的重要功能。而且，作為鋰離子二次電池的間隔件，通常使用例如由聚烯烴系樹脂形成的微多孔膜。此外，間隔件通常在電池內部的溫度變為例如130℃附近的高溫的情況下，通過熔融阻塞微多孔從而防止鋰離子的移動，發揮阻斷電流的關閉功能，由此也擔負著保持鋰離子二次電池的安全性的作用。然而，當因瞬間的發熱而導致電池溫度進一步超過構成間隔件的樹脂的熔點時，有時間隔件急劇收縮，正極與負極直接接觸，短路的部位會擴大。在這種情況下，有時電池溫度上升到數百℃以上，電池達到異常過熱的狀態。

在此，為了抑制異常過熱時的溫度上升，提出使用熱膨脹性的微囊。在專利文獻1中公開了一種集流體，其具有樹脂層與具有導電性的粘接層，粘接層中使用了在包含熱塑性高分子材料的殼體中內包膨脹材料而成的熱膨脹性微囊。此外，在專利文獻2中，使在共聚物的殼體中內包低沸點的烴而成的熱膨脹性微囊分散在電極活性物質層中。進而，在專利文獻3中，向電解液中添加在偏二氯乙烯、丙烯腈等熱塑性樹脂中原位聚合了低沸點烴、發泡劑的熱膨脹性微囊。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5177301號公報；

專利文獻2：日本專利第4929540號公報；

專利文獻3：日本特開2009-26674號公報。

發明內容

發明要解決的問題

但是，在專利文獻1～3所記載的熱膨脹性的微囊中，需要利用外側(殼體)的材料將內側的材料被覆，為了完全被覆內側的材料，需要使用充分的量的外側的材料。進而，在專利文獻1中，為了抑制異常過熱時的溫度上升需要制作特別的集流體，并且，在專利文獻2中，在形成電極活性物質層時除熱膨脹性的微囊以外還必須使用粘結材料等，效率不高。

在此，本發明的目的在于提供一種鋰離子二次電池用熱敏層，其通過在異常過熱時使電池內部的電阻上升從而能夠使電流減小而有效地阻礙溫度上升。

用于解決問題的方案

本發明人進行了深入研究，結果發現通過使用包含規定的粒子的熱敏層組合物從而能夠實現上述目的，最終完成了本發明。

即，根據本發明可提供，

(1)一種鋰離子二次電池用熱敏層，由熱敏層組合物形成，上述熱敏層組合物包含第2組分實質上部分地位于由第1組分形成的粒子的外側而成的粒子，60℃時的上述熱敏層組合物的貯能模量為10kPa以上，在150℃的上述熱敏層組合物的貯能模量為1kPa以下，

(2)根據(1)所述的鋰離子二次電池用熱敏層，其配置在互相對置的正極活性物質層與負極活性物質層之間，

(3)根據(1)或(2)所述的鋰離子二次電池用熱敏層，上述第1組分的熔點為60℃以上且160℃以下，