[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201880052381.4
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN111052446B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 森川有紀;杉森仁德;馬場泰憲;柳田勝功;平野暢宏
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M50/409
• 分類號: H01M50/409;H01M10/058
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

非水電解質二次電池中，分隔件具有基材、形成于基材的一面且包含磷酸鹽顆粒的第1填料層、及形成于基材的另一面且包含無機物顆粒的第2填料層。分隔件在形成了第1填料層的基材的一面朝向正極側的狀態下配置于正極與負極之間。

技術領域

本公開涉及非水電解質二次電池。

背景技術

鋰離子電池等非水電解質二次電池由于過充電、內部短路、外部短路、大電流所引起的過度的電阻加熱等而存在異常發熱的可能性。以往，作為抑制非水電解質二次電池發熱的技術之一，已知分隔件的關閉功能。關閉功能是如下功能：由于電池異常發熱而使分隔件熔融并封閉分隔件的孔隙，由此切斷正負極之間的離子傳導，抑制電池的進一步發熱。

作為非水電解質二次電池用的分隔件，已知在具有關閉功能的基材的表面形成了包含氧化鋁、勃姆石等無機物顆粒的層的分隔件(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1中記載了：通過使用滿足規定結構的分隔件，從而能夠抑制電池的內部電阻的增大，能夠兼顧高容量化和高輸出化。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-63041號公報

發明內容

如上所述，在電池出現異常發熱時，切斷正負極之間的離子傳導、抑制電池的發熱是重要的課題。然而，包括專利文獻1的技術在內的現有技術中，有時無法充分地切斷正負極之間的離子傳導。本公開的目的在于：在電池出現異常發熱時，充分地切斷正負極之間的離子傳導，抑制電池的進一步發熱。

作為本公開的一個方式的非水電解質二次電池的特征在于，其具備正極、負極和分隔件，前述分隔件具有：基材、形成于前述基材的一面且包含磷酸鹽顆粒的第1填料層、及形成于前述基材的另一面且包含比前述磷酸鹽顆粒的熔點高的無機物顆粒的第2填料層，前述分隔件在前述第1填料層朝向前述正極側的狀態下配置于前述正極與前述負極之間，前述磷酸鹽顆粒的BET比表面積為5m²/g以上且100m²/g以下。

根據作為本公開的一個方式的非水電解質二次電池，在電池出現異常發熱時，能夠充分地切斷正負極之間的離子傳導，能夠抑制電池的進一步發熱。

附圖說明

圖1是作為實施方式的一個例子的非水電解質二次電池的截面圖。

圖2是作為實施方式的一個例子的電極體的截面圖。

具體實施方式

如上所述，已知在多孔的樹脂基材上形成了包含無機物顆粒的填料層的分隔件。通常，多孔的樹脂基材具有關閉功能。因此，在電池出現異常發熱時，通過樹脂基材的關閉功能，切斷正負極之間的離子傳導等，抑制電池的進一步發熱。然而，伴隨電池的高容量化、高能量密度化，在發生異常時電池內的溫度變得非常高(例如，200℃以上)，有時無法確保分隔件的形狀。由于上述填料層不具有樹脂基材那樣的關閉功能，因此因熱而發生直至無法確保分隔件形狀的程度的變形時，即使存在填料層，有時也無法充分地切斷正負極之間的離子傳導等，無法充分地抑制電池的發熱。

鑒于上述情況，本發明人等進行了深入研究，結果發現：通過在分隔件的基材的一面設置包含磷酸鹽顆粒的第1填料層，在基材的另一面設置包含比磷酸鹽顆粒的熔點高的無機物顆粒的第2填料層，并以第1填料層朝向正極側的方式配置，從而在電池出現異常發熱時能夠充分地切斷正負極之間的離子傳導。根據本公開的非水電解質二次電池，在電池出現異常發熱時，能夠抑制電池的進一步發熱。

本公開的非水電解質二次電池中，由于短路等而電池出現異常發熱時，第1填料層中包含的磷酸鹽顆粒以熱和正極的電位作為加速因素而發生熔融、聚合，填埋基材的孔隙。此時，第2填料層可確保分隔件的形狀穩定性，因此基材的關閉效果提高。因此，鋰離子在正負極之間的移動受到阻礙，可充分地抑制短路時的發熱反應。