[發(fā)明專利]二次電池及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880014258.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN110352525B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉田登;井上和彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/0565
• 分類號(hào): H01M10/0565;H01M50/102;H01M4/02;H01M10/04;H01M10/0567
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;曲盛

本發(fā)明的一個(gè)目的是一種二次電池，其中正極和負(fù)極通過絕緣層相互面對(duì)而設(shè)置，其中在所述絕緣層內(nèi)由金屬沉積引起的短路受到抑制。該二次電池具有：電池元件，所述電池元件包含至少一個(gè)正極11和至少一個(gè)負(fù)極12；和殼體，所述殼體將所述電池元件與電解質(zhì)一道密封。所述正極11和/或所述負(fù)極12具有集電器、形成在所述集電器的至少一個(gè)表面上的活性材料層和形成在所述活性材料層的表面上的絕緣層112。所述電解質(zhì)含有電解質(zhì)成分和交聯(lián)的膠凝劑。所述膠凝劑至少設(shè)置在正極11的活性材料層與負(fù)極12的活性材料層之間，并且以使得在所述正極11的活性材料層與所述負(fù)極12的活性材料層之間所述膠凝劑相對(duì)于100質(zhì)量％所述電解質(zhì)成分的比例Rg為0Rg≤5質(zhì)量％的方式來構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二次電池及其制造方法，其中在所述二次電池中正極和負(fù)極中的至少一者在活性材料層上具有絕緣層。

背景技術(shù)

二次電池廣泛用作便攜式電子設(shè)備如智能電話、平板電腦、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等的電源。此外，二次電池已經(jīng)擴(kuò)展了其作為電動(dòng)車輛和家用電力供應(yīng)的電源的應(yīng)用。其中，因?yàn)殇囯x子二次電池的能量密度高且重量輕，所以它們是當(dāng)前生活中必不可少的能量存儲(chǔ)裝置。

包括二次電池在內(nèi)的傳統(tǒng)電池具有其中作為電極的正極和負(fù)極在其間設(shè)置有隔膜的條件下彼此相對(duì)的結(jié)構(gòu)。正極和負(fù)極各自具有片狀集電器和形成在集電器兩側(cè)的活性材料層。隔膜用于防止正極與負(fù)極之間的短路并有效地在正極與負(fù)極之間移動(dòng)離子。通常，主要使用由聚丙烯或聚乙烯材料制成的聚烯烴系微孔隔膜作為隔膜。然而，聚丙烯和聚乙烯材料的熔點(diǎn)通常為110℃～160℃。因此，當(dāng)將聚烯烴系隔膜用于具有高能量密度的電池時(shí)，隔膜在電池的高溫下熔化，并且可能以大的面積在電極之間發(fā)生短路，這導(dǎo)致電池冒煙和著火。

因此，為了提高電池的安全性，已知其中將用作隔膜的替代物的絕緣層設(shè)置在正極與負(fù)極之間的電池。例如，專利文獻(xiàn)1(日本特開平10-241657號(hào)公報(bào))公開了一種電池，其中在正極活性材料層的表面和負(fù)極活性材料層的表面上形成絕緣性材料粒子聚集層以作為絕緣層，其中所述絕緣性材料粒子聚集層是將絕緣性材料粒子通過粘合劑結(jié)合而得的。專利文獻(xiàn)2(日本特開2010-244818號(hào)公報(bào))公開了一種電池，其中在負(fù)極活性材料層的表面上形成含有耐熱性細(xì)粒子的多孔層作為絕緣層。專利文獻(xiàn)3(日本特開2012-069457號(hào)公報(bào))公開了一種電池，其中在正極活性材料層或負(fù)極活性材料層的表面上形成含有無機(jī)細(xì)粒子的多孔層作為絕緣層。

專利文獻(xiàn)4(日本特開2008-262785號(hào)公報(bào))公開了一種電池，其中在正極活性材料層或負(fù)極活性材料層的表面上形成含有不具有關(guān)閉(shutdown)特性的材料的多孔絕緣層。專利文獻(xiàn)5(日本特表2009-527090號(hào)公報(bào))公開了一種電池，其中有機(jī)/無機(jī)復(fù)合多孔涂層形成在正極或負(fù)極的表面上作為絕緣層。

專利文獻(xiàn)4中描述，可以將凝膠電解質(zhì)或固體電解質(zhì)用作電解質(zhì)。此外，專利文獻(xiàn)5中描述，當(dāng)將在電解液浸漬時(shí)能夠凝膠化的聚合物用作作為絕緣層的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合多孔涂層的成分時(shí)，通過注入電解液利用電解液與聚合物的反應(yīng)能夠形成凝膠型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合電解質(zhì)。通常，凝膠電解質(zhì)用于抑制二次電池的液體泄漏。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-241657號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010-244818號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2012-069457號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2008-262785號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特表2009-527090號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題