[發明專利]電極結構體及二次電池

有效

• 申請號: 201780087360.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN110392953B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 寄崎理真;德野陽子;中具道;植松育生
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/058;H01M50/40;H01M50/449;H01M10/052
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 吳倩

一實施方式所涉及的電極結構體含有電極和包含有機纖維的層的隔膜。電極包含集電體和擔載于集電體的至少一面的含活性物質層。有機纖維的層包含與有機纖維的長度方向交叉的截面的縱橫比(V1/H1)為0.97以下的有機纖維。具有縱橫比(V1/H1)的有機纖維在截面中與具有高于含活性物質層的算術平均表面粗糙度Ra的粗糙度的含活性物質層的表面相接。V1為與含活性物質層的厚度方向平行的長度。H1為與含活性物質層的面內方向水平的長度。

技術領域

本發明的實施方式涉及電極結構體及二次電池。

背景技術

在鋰離子二次電池等二次電池中，為了避免正極與負極的接觸而使用多孔質的隔膜。通常，隔膜作為與電極體(正極及負極)不同體的獨立膜而準備。將隔膜配置在正極與負極之間而制成電極組，將其卷繞或層疊而構成電池。

作為一般的隔膜，可列舉出聚烯烴系樹脂膜制多孔膜。這樣的隔膜例如通過將包含聚烯烴系樹脂組合物的熔融物擠出成形為片材狀，將除聚烯烴系樹脂以外的物質抽出除去后，將該片材進行拉伸來制造。

樹脂膜制的隔膜由于需要具有在電池的制作時不會斷裂那樣的機械強度，所以難以變薄一定程度以上。因此，特別是在許多正極及負極被層疊或卷繞而成的類型的電池中，根據隔膜的厚度，電池的每單位容積中能夠收納的單位電池層的量受到限制。這會導致電池容量的下降。另外，根據隔膜的厚度或密度，電極間的鋰離子的迅速移動受到阻礙，導致電池的輸入輸出性能的下降。

于是，提出了代替樹脂膜制的隔膜而使用有機纖維的堆積物作為隔膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-167938號公報

發明內容

發明所要解決的課題

本發明所要解決的課題是提供能夠抑制內部短路的發生的電極結構體及二次電池。

用于解決課題的手段

一實施方式所涉及的電極結構體含有電極和包含有機纖維的層的隔膜。電極包含集電體和擔載于集電體的至少一面上的含活性物質層。有機纖維的層包含與有機纖維的長度方向交叉的截面的縱橫比(V1/H1)為0.97以下的有機纖維。具有縱橫比(V1/H1)的有機纖維在截面中與具有高于含活性物質層的算術平均表面粗糙度Ra的粗糙度的含活性物質層的表面相接。V1為與含活性物質層的厚度方向平行的長度。H1為與含活性物質層的面內方向水平的長度。

另一實施方式所涉及的二次電池具備正極、負極和隔膜。正極及負極分別包含集電體和擔載于集電體的至少一面上的含活性物質層。隔膜包含與正極及負極中的至少一者的含活性物質層相對的有機纖維的層。有機纖維的層包含與有機纖維的長度方向交叉的截面的縱橫比(V1/H1)為0.97以下的有機纖維。具有縱橫比(V1/H1)的有機纖維在截面中與具有高于含活性物質層的算術平均表面粗糙度Ra的粗糙度的含活性物質層的表面相接。V1為與含活性物質層的厚度方向平行的長度。H1為與含活性物質層的面內方向水平的長度。

附圖說明

圖1是概略地表示一實施方式所涉及的二次電池的電極組的一個例子的截面圖。

圖2是將圖1中所示的隔膜及負極放大而表示的截面圖。

圖3是概略地表示測定用試樣的俯視圖。

圖4是概略地表示圖3中所示的測定用試樣的截面圖。

圖5是概略地表示觀察面制作后的測定用試樣的截面圖。

圖6是概略地表示關于觀察面的SIM圖像攝影中的情況的截面圖。

圖7是概略地表示負極的截面所涉及的SIM圖像的一個例子的圖。