[發(fā)明專利]LDH隔離件以及鋅二次電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880004426.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111566841A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大河內(nèi)聰太;橫山昌平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本礙子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/16
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/16;H01M10/30;H01M12/08
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

本發(fā)明提供一種LDH隔離件，其能夠更進(jìn)一步有效地抑制因鋅枝晶而引起的短路。該LDH隔離件包括：高分子材料制的多孔質(zhì)基材；以及將多孔質(zhì)基材的孔封堵的層狀雙氫氧化物(LDH)，該LDH隔離件的、波長(zhǎng)為1000nm時(shí)的直線透過(guò)率為1％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LDH隔離件以及鋅二次電池。

背景技術(shù)

對(duì)于鎳鋅二次電池、空氣鋅二次電池等鋅二次電池而已知：在充電時(shí)金屬鋅從負(fù)極以枝晶狀析出，該金屬鋅貫穿無(wú)紡布等的隔離件的空隙而到達(dá)正極，結(jié)果引起短路。這種因鋅枝晶而引起的短路導(dǎo)致反復(fù)充放電壽命縮短。

為了應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，提出了具備層狀雙氫氧化物(LDH)隔離件的電池，其使氫氧化物離子選擇性地透過(guò)，并且阻止鋅枝晶貫穿。例如，專利文獻(xiàn)1(國(guó)際公開(kāi)第2013/118561號(hào))中公開(kāi)了在鎳鋅二次電池中將LDH隔離件設(shè)置于正極與負(fù)極之間的方案。另外，專利文獻(xiàn)2(國(guó)際公開(kāi)第2016/076047號(hào))中公開(kāi)了一種具備與樹(shù)脂制外框嵌合或接合的LDH隔離件的隔離件結(jié)構(gòu)體，并公開(kāi)了LDH隔離件具備具有不透氣性和/或不透水性的程度的高致密性。另外，該文獻(xiàn)中還公開(kāi)了LDH隔離件能夠與多孔質(zhì)基材實(shí)現(xiàn)復(fù)合化。此外，專利文獻(xiàn)3(國(guó)際公開(kāi)第2016/067884號(hào))中公開(kāi)了用于在多孔質(zhì)基材的表面形成LDH致密膜而獲得復(fù)合材料(LDH隔離件)的各種方法。該方法包括如下工序，即，使能夠形成LDH的結(jié)晶生長(zhǎng)起點(diǎn)的起點(diǎn)物質(zhì)均勻地附著于多孔質(zhì)基材，在原料水溶液中對(duì)多孔質(zhì)基材實(shí)施水熱處理，由此使得LDH致密膜形成于多孔質(zhì)基材的表面。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2013/118561號(hào)

專利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)第2016/076047號(hào)

專利文獻(xiàn)3：國(guó)際公開(kāi)第2016/067884號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

在使用如上所述的LDH隔離件構(gòu)成鎳鋅電池等鋅二次電池的情況下，能夠在某種程度上防止由鋅枝晶所引起的短路等。但是，希望實(shí)現(xiàn)防止枝晶短路的效果的進(jìn)一步改善。

最近，本發(fā)明的發(fā)明人獲得了如下見(jiàn)解：利用LDH將高分子多孔質(zhì)基材的孔封堵并使其以波長(zhǎng)為1000nm時(shí)的直線透過(guò)率達(dá)到1％以上的程度實(shí)現(xiàn)致密化，由此能夠提供可更進(jìn)一步有效地抑制因鋅枝晶而引起的短路的LDH隔離件。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種LDH隔離件，其能夠更進(jìn)一步有效地抑制因鋅枝晶而引起的短路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種LDH隔離件，其包括：高分子材料制的多孔質(zhì)基材；以及將所述多孔質(zhì)基材的孔封堵的層狀雙氫氧化物(LDH)，所述LDH隔離件的、波長(zhǎng)為1000nm時(shí)的直線透過(guò)率為1％以上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種鋅二次電池，其具備所述LDH隔離件。

附圖說(shuō)明

圖1A是例1～例4的致密性判定試驗(yàn)中所使用的測(cè)定用密閉容器的分解立體圖。

圖1B是例1～例4的致密性判定試驗(yàn)中所使用的測(cè)定系統(tǒng)的剖面示意圖。

圖2是例1～例4的枝晶短路確認(rèn)試驗(yàn)中所使用的測(cè)定裝置的剖面示意圖。

圖3A是表示例1～例4中所使用的He透過(guò)率測(cè)定系統(tǒng)的一例的示意圖。

圖3B是圖3A所示的測(cè)定系統(tǒng)中所使用的試樣保持件及其周?chē)慕Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖4是表示例1～例4中所使用的電化學(xué)測(cè)定系統(tǒng)的剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

LDH隔離件