非水電解質(zhì)二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池。一種非水電解質(zhì)二次電池（100）包括電極體（80）、非水電解質(zhì)以及多孔耐熱層（30）。所述電極體具有通過隔板（40）彼此相對的正電極（10）和負(fù)電極（20）。所述多孔耐熱層（30）至少被設(shè)置在所述正電極與所述隔板之間的空間和所述負(fù)電極與所述隔板之間的空間中的一者中并且包含無機(jī)填料。所述隔板的孔隙率不小于70體積%且不大于80體積%。所述多孔耐熱層的孔隙率與所述隔板的孔隙率的比率不小于0.3且不大于0.6。
【專利說明】非水電解質(zhì)二次電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有多孔耐熱層的非水電解質(zhì)二次電池，所述多孔耐熱層位于隔板(separator)與電極之間。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如鋰離子二次電池和鎳氫電池的非水電解質(zhì)二次電池最近被用作所謂的個人計算機(jī)和便攜式終端的便攜式電源以及車輛驅(qū)動電源。特別地，優(yōu)選地使用重量輕且能夠提供高能量密度的鋰離子二次電池作為電動車輛和混合動力車輛的高輸出車輛驅(qū)動電源。
[0003]在非水電解質(zhì)二次電池的典型結(jié)構(gòu)中，電極體與非水電解質(zhì)一起被容納在電池外殼中，在所述電極體中，正電極與負(fù)電極通過隔板彼此相對。隔板一般由諸如聚烯烴的樹脂的多孔片形成并具有使正電極與負(fù)電極電絕緣的功能、保持非水電解質(zhì)的功能以及關(guān)閉(shut-down)功能。關(guān)閉功能是這樣的功能:當(dāng)電池內(nèi)部過熱而達(dá)到特定的溫度范圍(典型地，隔板軟化溫度)時，隔板發(fā)生軟化，電荷載流子的傳導(dǎo)路徑關(guān)閉。此外，隔板也需要具備特定級別的耐熱性(耐久性)。即，即使當(dāng)電池內(nèi)部過熱而達(dá)到隔板的軟化溫度以上以及隔板發(fā)生熱收縮或破裂，也有必要阻止內(nèi)部短路發(fā)生。作為響應(yīng)這種要求的手段，提出了這樣的結(jié)構(gòu):其中，在樹脂多孔隔板的表面上形成多孔耐熱層(HRL)。該多孔耐熱層典型地主要由無機(jī)化合物的顆粒(無機(jī)填料)形成并具有高耐熱性和絕緣性(非導(dǎo)電性)。例如，在W02008/149895A中，公開了這樣的結(jié)構(gòu):其中，使用孔隙率為35-50體積％的聚烯烴微孔膜作為隔板，且在隔板表面上形成多孔耐熱層。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]當(dāng)制造非水電解質(zhì)二次電池時，來自外部(例如，用于制造電極的設(shè)備的構(gòu)成部件)的異物(典型地，諸如銅和鐵的金屬異物)可進(jìn)入非水電解質(zhì)二次電池內(nèi)。例如，當(dāng)異物存在于電極表面附近時，隔板斷開并導(dǎo)致電池中極小的內(nèi)部短路，并且由于該短路，電池性能會劣化(例如，電池電壓降低)。根據(jù)本發(fā)明人的研究，在W02008/149895A中描述的技術(shù)中，特別地當(dāng)異物的大小相對小時(例如，其中異物的直徑Φ為50μπι以下的情況，或者其中異物尖端非常尖銳的情況)，很難應(yīng)對這種內(nèi)部短路事件的發(fā)生。鑒于這種情況進(jìn)行了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供了一種非水電解質(zhì)二次電池，其中不大可能因為進(jìn)入電池的異物而發(fā)生內(nèi)部短路，并且其在可靠性和耐久性方面優(yōu)良。
[0005]例如，在制備電極體期間或者在使用該電極體期間(在充電/放電期間)，高于其周邊部分的應(yīng)力會被施加到存在于電極表面附近的異物。相應(yīng)地，隔板可能因這樣的應(yīng)力而破裂。因此，本發(fā)明人考慮過減小可能施加到異物的應(yīng)力以減少內(nèi)部短路的發(fā)生，并完成本發(fā)明。作為本發(fā)明一方面的非水電解質(zhì)二次電池包括:電極體，其具有通過隔板彼此相對的正電極和負(fù)電極；非水電解質(zhì)；以及多孔耐熱層。所述多孔耐熱層被設(shè)置在所述正電極與所述隔板之間的空間和所述負(fù)電極與所述隔板之間的空間中的至少一者中并且包含無機(jī)填料。所述隔板的孔隙率不小于70體積％且不大于80體積％。所述多孔耐熱層的孔隙率與所述隔板的孔隙率的比率不小于0.3且不大于0.6。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的該方面，隔板的孔隙率不小于70體積％且不大于80體積％。當(dāng)滿足這樣的孔隙率范圍時，可以發(fā)揮良好的離子滲透性以及電解質(zhì)保持功能，并可實現(xiàn)高電池性能(例如，高輸入/輸出特性)。此外，當(dāng)多孔耐熱層的孔隙率與隔板的孔隙率A的比率滿足上述范圍時，隔板以及與其接觸的多孔耐熱層可以作為所謂的緩沖材料協(xié)同工作來對抗異物。即，具有高孔隙率的隔板和具有小于隔板的孔隙率的多孔耐熱層協(xié)同并適當(dāng)?shù)胤稚⒑蜏p小可能施加到異物的應(yīng)力，從而阻止所述異物穿透隔板并導(dǎo)致內(nèi)部短路。因此，根據(jù)像這樣的結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)能夠組合優(yōu)良的電池性能和可靠性(對可包含在電池中的異物的耐受性)的非水電解質(zhì)二次電池。在本說明書中，“非水電解質(zhì)二次電池”表示包括非水電解質(zhì)(典型地，在非水溶劑中包含載體鹽的非水電解液)的電池。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述隔板可由聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂中的至少一種形成。由聚乙烯樹脂或聚丙烯樹脂形成的多孔樹脂片具有約80°C到140°C的關(guān)閉溫度。因此，由于關(guān)閉溫度可被設(shè)定為充分地低于電池的耐熱溫度(典型地，大約不低于200°C )，可在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)發(fā)揮該關(guān)閉功能。因此，可實現(xiàn)具有較高可靠度的電池。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述隔板的平均厚度可以大于O μ m且不大于30 μ m。備選地，所述隔板的平均厚度可以不小于15 μ m且不大于30 μ m。當(dāng)隔板的厚度處于上述范圍內(nèi)時，離子滲透性變得優(yōu)異，并且電阻可以進(jìn)一步減小。因此，可實現(xiàn)電池性能進(jìn)一步優(yōu)異并且不大可能導(dǎo)致內(nèi)部短路(隔板破裂)的電池。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述多孔耐熱層的平均厚度可以不小于3 μ m且不大于15 μ m。備選地，所述多孔耐熱層的平均厚度可以不小于5 μ m且不大于15 μ m。當(dāng)所述多孔耐熱層的平均厚度被設(shè)定為不小于3 μ m時，可以進(jìn)一步阻止發(fā)生在電池內(nèi)由異物污染導(dǎo)致的內(nèi)部短路。此外，可進(jìn)一步提高多孔耐熱層的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度(形狀穩(wěn)定性)。此夕卜，當(dāng)多孔耐熱層的平均厚度被設(shè)定為不大于15 μ m時，可以確保離子滲透性，并且可降低電阻。因此，可以以更高的程度發(fā)揮本發(fā)明的該方面的效果。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述無機(jī)填料可以包含氧化鋁或氧化鋁水合物。由于這些鋁化合物具有相對較高的莫式硬度(Mohs hardness),因此多孔耐熱層的機(jī)械強(qiáng)度可進(jìn)一步提高。此外，由于在金屬當(dāng)中鋁具有相對較小的密度，因此可實現(xiàn)電池重量降低。根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述無機(jī)填料的平均粒徑可以不大于I μ m。因此，可適當(dāng)?shù)販p小可能施加到異物的應(yīng)力，即，可以以更高的程度發(fā)揮本發(fā)明的該方面的效果。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述多孔耐熱層可形成在所述隔板的表面上。當(dāng)在電池中(典型地，在電極體中)包含異物時，可因為該異物而出現(xiàn)諸如電極體的翹曲(buckling)和空隙的問題。通過使隔板與多孔耐熱層一體化，可適當(dāng)?shù)販p小可能施加到異物的應(yīng)力。進(jìn)一步地，可以適當(dāng)?shù)胤乐箍稍陔姌O體制備期間或在電池的使用期間發(fā)生的內(nèi)部短路，并且適當(dāng)?shù)胤乐钩霈F(xiàn)諸如電極體的空隙的問題。
[0012]如上所述，本文中公開的非水電解質(zhì)二次電池(例如，鋰離子二次電池)可適當(dāng)?shù)乇３蛛姵匦阅埽瑫r實現(xiàn)高的耐受異物污染的可靠度。例如，非水電解質(zhì)二次電池具有高的輸入/輸出密度和優(yōu)良的耐久性。因此，通過利用像這樣的特性，例如可使用該非水電解質(zhì)作為車輛動力源(驅(qū)動電源)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點及技術(shù)與工業(yè)重要性，在附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同的部件，其中:
[0014]圖1是示出在異物污染時的作用和效果的示意圖；
[0015]圖2是示意性地示出根據(jù)一個實施例的非水電解質(zhì)二次電池的外形的透視圖；
[0016]圖3是沿著圖2的II1-1II線截取的橫截面圖；
[0017]圖4是示出圖3的卷繞電極體的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0018]圖5是沿著圖4的V-V線截取的橫截面圖；
[0019]圖6是示出隔板的孔隙率與異物的直徑之間的關(guān)系的圖；
[0020]圖7是示出孔隙率的比率(B/A)與異物的直徑之間的關(guān)系的圖；以及
[0021]圖8是示出無機(jī)填料的平均粒徑與短路強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0022]下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，提供相同作用的相同部件和區(qū)域用相同的參考標(biāo)號表示。進(jìn)一步地，每個附圖中的尺寸關(guān)系(長度、寬度和厚度)不反映實際尺寸關(guān)系。除了本說明書中特別地提及的項目之外，執(zhí)行本發(fā)明的實施例所需的其它項目可作為本領(lǐng)域技術(shù)人員基于相關(guān)領(lǐng)域中的相關(guān)技術(shù)的設(shè)計事項而被掌握。本發(fā)明的實施例可基于本說明書中公開的內(nèi)容以及相關(guān)領(lǐng)域中的常識性技術(shù)知識而被執(zhí)行。
[0023]盡管在下文中并非特別地旨在限制為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的非水電解質(zhì)二次電池的示意性結(jié)構(gòu)，但是將詳細(xì)地描述這樣的非水電解質(zhì)二次電池:其中，扁平卷繞的電極體和非水電解質(zhì)被容納在扁平長方體(箱狀)容器內(nèi)。
[0024]圖2至圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的非水電解質(zhì)二次電池的示意性結(jié)構(gòu)。圖2是示意性地示出非水電解質(zhì)二次電池100的外形的透視圖。圖3是示出沿著圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池100的II1-1II線截取的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是示出圖3所示的卷繞電極體80的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是沿著圖4所示的卷繞電極體80的V-V線截取的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025]如圖2和圖3所示，根據(jù)該實施例的非水電解質(zhì)二次電池100包括卷繞電極體80和電池外殼(外部容器)50。電池外殼50包括上端具有開口的扁平立方體(矩形)電池外殼體52，以及封閉其開口的蓋體54。在電池外殼50的頂面(即，蓋體54)上，設(shè)置正電極端子70和負(fù)電極端子72。正電極端子70是與卷繞電極體80的正電極電連接的外部連接端子。負(fù)電極端子72是與電極體80的負(fù)電極電連接的端子。以與相關(guān)領(lǐng)域的非水電解質(zhì)二次電池的電池外殼相同的方式，蓋體54被設(shè)置有安全閥55,用于將在電池外殼50內(nèi)部產(chǎn)生的氣體釋放到外殼50的外部。如圖3所示，在電池外殼50的內(nèi)部，電極體(卷繞電極體)80與非水電解質(zhì)(未示出)一起被容納。卷繞電極體80包括長片狀正電極(正電極片)10、長片狀負(fù)電極(負(fù)電極片)20、以及兩個長片狀隔板(隔板片)40。正電極片10和負(fù)電極片20被扁平地卷繞，其中隔板片40被插入在正電極片10和負(fù)電極片20之間。進(jìn)一步地，在隔板片40的表面上，設(shè)置多孔耐熱層30。
[0026]下文中，將描述卷繞電極體80。如圖4和5所示，根據(jù)本實施例的卷繞電極體80在卷繞電極體80的裝配之前的步驟中具有扁平的長片結(jié)構(gòu)。通過使正電極片10、隔板片40、多孔耐熱層30、負(fù)電極片20、多孔耐熱層30和隔板片40以該順序?qū)盈B，然后沿縱向卷繞它們，進(jìn)一步從側(cè)表面方向擠壓它們，將像這樣的卷繞電極體80形成為扁平形狀。在此處描述的扁平卷繞電極體80中，特別需要防止發(fā)生移位和翹曲。此外，由于表面應(yīng)力傾向于在拐角部分高于直線部分，因此優(yōu)選地應(yīng)用可提高對異物污染造成的問題的耐受性的本發(fā)明的實施例。
[0027]在卷繞電極體80的卷繞軸方向上的兩端中的每一端，這樣的部分從卷繞芯部向外突出:在該部分中，電極活性材料層不由正電極片10和負(fù)電極片20中的任一者形成。在正電極側(cè)和負(fù)電極側(cè)上的這樣的突出部分中，正電極集電板和負(fù)電極集電板分別被設(shè)置并且分別與正電極端子70 (圖3)和負(fù)電極端子72 (圖3)電連接。
[0028]在下文中，將描述正電極片10。如圖4和5所示，正電極片10包括較長的正電極集電體12和至少包含正電極活性材料的正電極活性材料層14。正電極活性材料層14沿縱向在集電體的一面或全部兩面(此處是全部兩面)上形成。可通過將糊或漿料組合物施加到較長的正電極集電體12并干燥該組合物而制備這樣的正電極片10，所述糊或漿料組合物是通過將正電極活性材料以及需要使用的材料分散在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸@得的。作為正電極集電體12，可優(yōu)選地使用由具有優(yōu)異導(dǎo)電性的金屬(例如，鋁和鎳)制成的導(dǎo)電部件。此夕卜，作為溶劑，可使用水性溶劑(aqueous solvent)和有機(jī)溶劑中的任何溶劑,例如,可使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
[0029]作為正電極活性材料，可使用已知用作非水電解質(zhì)二次電池的正電極活性材料的各種材料中的一種或多種而沒有特別的限制。作為優(yōu)選的實例，可使用層狀系和尖晶石系鋰復(fù)合金屬氧化物(LiNi02、LiCo02、LiMn2O4和LiFeO2X在這些材料當(dāng)中，可優(yōu)選地使用鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物(例如，LiNil73Col73Mnl73O2),因為該復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，并且理論能量密度高于其它化合物。如上所述，鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物包含L1、N1、Co和Mn作為組成元素并具有層狀結(jié)構(gòu)(典型地，具有屬于六方晶系的層狀巖鹽結(jié)構(gòu))。
[0030]在此處使用的正電極活性材料層14中，除了正電極活性材料之外，還可以根據(jù)需要包含一種或多種在通常的非水電解質(zhì)二次電池中用作正電極活性材料層的組分的材料。作為這種材料的實例，可使用導(dǎo)電材料和粘合劑(binder)。作為導(dǎo)電材料，可是適當(dāng)?shù)厥褂美缣疾牧?例如各種碳黑(典型地，乙炔黑、科琴黑(Ketjen black))、焦炭、活性炭、石墨、碳纖維和碳納米管。作為粘合劑，可優(yōu)選地使用聚合物材料，例如聚偏二氟乙烯(PVdF)和聚環(huán)氧乙烷(ΡΕ0)。
[0031]整個正電極活性材料層14中的正電極活性材料的比率適當(dāng)?shù)乇辉O(shè)定為約60質(zhì)量％或更大(典型地，60質(zhì)量％至99質(zhì)量％)并且通常優(yōu)選地為約70質(zhì)量％至95質(zhì)量％。當(dāng)使用導(dǎo)電材料時，整個正電極活性材料層14中的導(dǎo)電材料的比率可以為例如約2質(zhì)量％至20質(zhì)量％，通常優(yōu)選地被設(shè)定為約3質(zhì)量％至10質(zhì)量％。當(dāng)使用粘合劑時，整個正電極活性材料層14中的粘合劑的比率可以為例如約0.5質(zhì)量％至10質(zhì)量％，通常優(yōu)選地被設(shè)定為約I質(zhì)量％至5質(zhì)量％。
[0032]在正電極集電體12的單位面積上設(shè)置的正電極活性材料層14的質(zhì)量可以是在正電極集電體12的每一面上約5mg/cm2至40mg/cm2 (典型地，10mg/cm2至20mg/cm2)。此外，在其中正電極集電體12的兩面都具有正電極活性材料層14的結(jié)構(gòu)(如本實施例)中，被設(shè)置在正電極集電體12的全部兩面上的正電極活性材料層14的質(zhì)量優(yōu)選地被設(shè)定為大約相同。此外，正電極活性材料層14的密度可以為例如約1.5g/cm3至4g/cm3(典型地，1.8g/cm3至3g/cm3)。正電極集電體12的每一面的正電極活性材料層14的厚度可以為例如40 μ m或更大(典型地,50 μ m或更大)且100 μ m或更小(典型地，80 μ m或更小)。正電極活性材料層14的孔隙率典型地可以小于隔板片40的孔隙率(70體積％至80體積％)，并且例如可以與下面描述的多孔耐熱層30的孔隙率相同。具體而言，該孔隙率可以為例如5體積％至40體積％ (優(yōu)選地為20體積％至40體積％)。當(dāng)正電極活性材料層14的特性被設(shè)定在上述范圍內(nèi)時，可以在保持所需容量的同時將電阻抑制為較低。因此，可以以更高的程度組合非水電解質(zhì)二次電池的輸出特性與能量密度。正電極活性材料層14的厚度、密度和孔隙率例如可通過在干燥正電極活性材料衆(zhòng)料之后應(yīng)用適當(dāng)?shù)氖禾幚?press process)來調(diào)整。
[0033]在本說明書中，“孔隙率”例如可使用質(zhì)量W (g)、表觀體積V (cm3)和真密度(truedensity) P (g/cm3)，通過下式獲得:(1_W/P V) X 100。“表觀體積”可被計算為平面視圖中的面積S (cm2)與厚度T (cm)的乘積。“平面視圖中的面積S”可通過使用沖壓機(jī)或切割機(jī)切下正方形或矩形隔板來獲得?！昂穸萒”可使用例如千分尺或厚度計(例如，旋轉(zhuǎn)卡尺)測量?！罢婷芏萈 ”可使用諸如一般的恒定體積膨脹法(氣體置換型比重計法)的密度計測量。
[0034]在下文中，將描述負(fù)電極片20。如圖4和圖5所示，負(fù)電極片20包括較長的負(fù)電極集電體22和至少包含負(fù)電極活性材料的負(fù)電極活性材料層24。負(fù)電極活性材料層24沿縱向在集電體的一面或全部兩面(此處是全部兩面)上形成。這樣的負(fù)電極片20可以這樣的方式制備:將糊或漿料組合物施加到長負(fù)電極集電體22上并干燥該組合物以形成負(fù)電極活性材料層24，所述糊或漿料組合物是通過在適當(dāng)?shù)娜軇┲蟹稚⒇?fù)電極活性材料以及根據(jù)需要使用的材料而獲得的。作為負(fù)電極集電體22，可優(yōu)選地使用由具有優(yōu)異導(dǎo)電性的金屬(例如，銅、鎳)制成的導(dǎo)電材料。作為溶劑，可使用水性溶劑和有機(jī)溶劑中的任何溶劑。例如，可使用水。
[0035]作為負(fù)電極活性材料，可使用已知用作非水電解質(zhì)二次電池的負(fù)電極活性材料的各種材料中的一種或多種而沒有特別的限制。優(yōu)選的實例包括石墨、難石墨化的碳(硬碳)、易石墨化的碳(軟碳)、碳納米管以及在具有這些的組合結(jié)構(gòu)的材料的至少一部分中包含石墨結(jié)構(gòu)(層狀結(jié)構(gòu))的碳材料。在這些材料當(dāng)中，可優(yōu)選地使用天然石墨(黑鉛)或人造石墨。
[0036]除了負(fù)電極活性材料之外，此處使用的負(fù)電極活性材料層24還可以根據(jù)需要包含一種或多種可用作一般的非水電解質(zhì)二次電池的負(fù)電極活性材料層的組分的材料。作為這種材料的實例，可使用粘合劑以及各種添加劑。作為粘合劑，例如可優(yōu)選地使用聚合物材料，例如苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)和聚偏二氟乙烯(PVdF)。除了上述材料之外，可以適當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N添加劑，例如增稠劑、分散劑和導(dǎo)電劑。例如，作為增稠劑，可優(yōu)選地使用羧甲基纖維素(CMC)和甲基纖維素(MC)。
[0037]整個負(fù)電極活性材料層24中的負(fù)電極活性材料的比率被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為約50質(zhì)量％或更大，通常優(yōu)選地被設(shè)定為90質(zhì)量％至99質(zhì)量％ (例如，95質(zhì)量％至99質(zhì)量％)。當(dāng)使用粘合劑時，整個負(fù)電極活性材料層24中的粘合劑的比率適當(dāng)?shù)乇辉O(shè)定為約I質(zhì)量％至10質(zhì)量％,例如，通常優(yōu)選地被設(shè)定為約I質(zhì)量％至5質(zhì)量％。
[0038]在負(fù)電極集電體22的單位面積上設(shè)置的負(fù)電極活性材料層24的質(zhì)量可被設(shè)定為負(fù)電極集電體22的每一面上約5mg/cm2至20mg/cm2 (典型地，7mg/cm2至15mg/cm2)。在其中負(fù)電極集電體22的全部兩面上都具有負(fù)電極活性材料層24的結(jié)構(gòu)(如該實施例)中，被設(shè)置在負(fù)電極集電體22的全部兩面上的負(fù)電極活性材料層24的質(zhì)量優(yōu)選地被設(shè)定為幾乎相同。此外，負(fù)電極活性材料層24的密度可被設(shè)定為例如約0.5g/cm3至2g/cm3 (典型地，I g/cm3至1.5g/cm3)。負(fù)電極集電體22的每一面的負(fù)電極活性材料層24的厚度可被設(shè)定為40 μ m或更大(典型地，50 μ m或更大)且100 μ m或更小(典型地，80 μ m或更小)。負(fù)電極活性材料層24的空隙度(孔隙率)典型地小于隔板的孔隙率(70體積％至80體積％)，例如可以與下面描述的耐熱層的孔隙率相同，并且可被設(shè)定為約5體積％至50體積％ (優(yōu)選地為35體積％至50體積％)。當(dāng)負(fù)電極活性材料層的特性被設(shè)定在上述范圍內(nèi)時，可以適當(dāng)?shù)乇３峙c非水電解質(zhì)的界面，并且可以以高的程度組合耐久性(周期特性)與輸出特性。負(fù)電極活性材料層24的厚度、密度和孔隙率例如可通過以與上述正電極活性材料層14相同的方式應(yīng)用適當(dāng)?shù)氖禾幚韥碚{(diào)整。
[0039]在下文中，將描述隔板片40。作為形成隔板片40的材料，可使用任何這樣的材料:該材料可使正電極活性材料層14與負(fù)電極活性材料層24絕緣并具有關(guān)閉功能以及對非水電解質(zhì)的保持功能。其優(yōu)選實例包括由諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、纖維素和聚酰胺的樹脂制成的多孔樹脂片(膜)。在這些材料當(dāng)中，聚烯烴多孔樹脂片(例如，PE或PP)具有80°C至140°C (典型地，110°C至140°C，例如120°C至135°C)的關(guān)閉溫度。由于其關(guān)閉溫度充分低于電池的耐熱溫度(典型地，約200°C或更高)，因此可在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)提供關(guān)閉功倉泛。
[0040]作為多孔樹脂片，例如，可優(yōu)選地使用單軸拉伸樹脂或雙軸拉伸樹脂。在這些材料當(dāng)中，通過沿縱向單軸拉伸獲得的多孔樹脂在具有合適強(qiáng)度的同時，還在寬度方向具有小的熱收縮。因此，不大可能發(fā)生諸如卷曲的形狀變化。因此，當(dāng)使用這種片作為隔板片40時，在具有圖4所示形態(tài)的卷繞電極體80中，可適當(dāng)?shù)胤乐箍v向的熱收縮。多孔樹脂片可根據(jù)需要包含添加劑，例如各種增塑劑和抗氧化劑。
[0041 ] 本文中公開的隔板片40的孔隙率為70體積％或更大且80體積％或更小。當(dāng)隔板的孔隙率過小時，在其中異物(典型地，金屬異物)例如存在于電極表面上的情況下，該異物會使隔板破裂并導(dǎo)致內(nèi)部短路。當(dāng)隔板片40的孔隙率被設(shè)定為70體積％或更大時，即使例如電池內(nèi)(典型地，電極體內(nèi))存在直徑Φ為約30 μ m至50 μ m的極小異物，隔板也會彎曲(bend)以允許適當(dāng)?shù)販p小可能施加到異物的應(yīng)力，并且可適當(dāng)?shù)胤乐垢舭迤屏?。此外，通過增加可由隔板保持的非水電解質(zhì)的量，可改善電池性能(離子滲透性和輸入/輸出特性)。另一方面，當(dāng)隔板的孔隙率過大時，機(jī)械強(qiáng)度變得不足，熱收縮可能過大。當(dāng)隔板片40的孔隙率被設(shè)定為80體積％或更小時，可保持優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，并且可適當(dāng)?shù)乇３终姌O與負(fù)電極之間的絕緣。隔板片40的孔隙率例如可在拉伸期間通過各種組分材料和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)難
iF.0
[0042]隔板片40的厚度沒有特別的限制，但是通常為10 μ m或更大(典型地，15 μ m或更大,例如17 μ m或更大)，并且優(yōu)選地為40 μ m或更小(典型地，30 μ m或更小，例如25 μ m或更小)。當(dāng)隔板片40的厚度處于上述范圍內(nèi)時，隔板的離子滲透性變高，并且即使當(dāng)異物進(jìn)入電池時，也可進(jìn)一步降低發(fā)生內(nèi)部短路(隔板膜破裂)的可能性。除了上述使用千分尺或厚度計測量之外，隔板厚度還可通過其它手段獲得，并且例如，通過分析使用一般的掃描電子顯微鏡觀察到的橫截面圖像來獲得。
[0043]盡管隔板片40的透氣率(Gurley透氣率)沒有特別的限制，但是通常優(yōu)選地為50秒/IOOmL或更大(典型地，100秒/IOOmL或更大，例如200秒/IOOmL或更大)且1000秒/IOOmL或更小(典型地,600秒/IOOmL或更小)。這種透氣率以偽(pseudo)方式規(guī)定平均孔直徑，并且當(dāng)透氣率過小時，離子滲透性會降低并導(dǎo)致輸入/輸出特性呈下降趨勢。當(dāng)透氣率過大并且下面描述的多孔耐熱層例如在隔板上形成時，包含在多孔耐熱層中的無機(jī)填料過度侵入隔板孔內(nèi)并導(dǎo)致離子滲透率以及輸入/輸出特性呈下降趨勢。在此，“透氣率”表示透氣抵抗度(Gurley)并且可根據(jù)由JIS P8117 (2009)定義的方法測量。
[0044]隔板片40可以具有單層結(jié)構(gòu)，例如圖5所示，或者可以具有其中在材料和性能(厚度、孔隙率)方面不同的兩種或更多種多孔樹脂片層疊的結(jié)構(gòu)。作為多層結(jié)構(gòu)的實例，可優(yōu)選地采用具有三層結(jié)構(gòu)的隔板片，其中聚丙烯(PP)層層疊在聚乙烯(PE)層的全部兩面上。此外，當(dāng)使用其中兩種或更多種孔隙率不同的多孔樹脂片層疊的結(jié)構(gòu)時，在優(yōu)選的孔隙率范圍內(nèi)，多孔樹脂片可被層疊，從而使例如靠近多孔耐熱層30的一側(cè)上的孔隙率較小。根據(jù)此方面，可以以更高的程度提供本發(fā)明的效果。此外，對于為卷繞電極體80設(shè)置的兩個隔板片40，可采用在材料和性能方面彼此不同的隔板片。
[0045]在下文中，將描述多孔耐熱層30。本文中公開的非水電解質(zhì)二次電池具有多孔耐熱層，該多孔耐熱層在正電極與隔板之間和/或在負(fù)電極與隔板之間包括無機(jī)填料。多孔耐熱層30可以具有這樣的性能:即使例如當(dāng)電池內(nèi)部由于內(nèi)部短路而發(fā)熱至高溫(例如150°C或更高，典型地，200°C或更高)，多孔耐熱層30也不會軟化或熔化，并且可以保持其形狀(允許輕微變形)。根據(jù)此處描述的實施例，多孔耐熱層30被設(shè)置在負(fù)電極板片20與隔板片40之間(換言之，朝向負(fù)電極片20的負(fù)電極活性材料層24的位置)。例如，當(dāng)制造電池時，諸如銅或鐵的金屬異物可能從外部(例如制造設(shè)備的構(gòu)成部件)進(jìn)入電池。當(dāng)由于電池的充電而超過溶解電位時，進(jìn)入的金屬異物發(fā)生電離(例如，通過形成Cu2+、Fe2+)并洗脫到非水電解質(zhì)中。如圖1所示，當(dāng)金屬離子在負(fù)電極上還原并且在負(fù)電極上局域地沉淀時，金屬離子可穿透隔板并導(dǎo)致內(nèi)部短路。根據(jù)圖5所示的實施例，即使當(dāng)金屬異物I像這樣沉淀在負(fù)電極20的表面上時，由于可能施加到金屬異物的應(yīng)力可以適當(dāng)?shù)乇环稚⒑蜏p小，因此能夠適當(dāng)?shù)胤乐拱l(fā)生內(nèi)部短路。
[0046]多孔耐熱層30典型地在隔板片40、正電極片10或負(fù)電極片20的表面上形成。根據(jù)此處描述的實施例，多孔耐熱層30在隔板片40的一側(cè)的表面上形成。即使例如當(dāng)在電池內(nèi)(典型地，在電極體內(nèi))包含異物時，當(dāng)隔板片和多孔耐熱層被一體化時，可以適當(dāng)?shù)販p小施加到異物的應(yīng)力。這樣，可以適當(dāng)?shù)胤乐拱l(fā)生可在電極體制備期間或在電池使用期間發(fā)生的內(nèi)部短路，以及諸如電極體移位和翹曲的問題。像這樣的多孔耐熱層30包含在耐熱和耐久性方面優(yōu)良的無機(jī)填料，并且可通過將糊或漿料組合物施加到隔板片40的表面，然后干燥該組合物而制備，所述組合物是通過將無機(jī)填料和根據(jù)需要使用的材料分散在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸@得的。作為溶劑，可使用任何水性溶劑或有機(jī)溶劑。例如，可使用水。
[0047]盡管多孔耐熱層30的孔隙率沒有特別的限制，但是它可以為例如20體積％或更大且50體積％或更小。當(dāng)多孔耐熱層的孔隙率過大時，機(jī)械強(qiáng)度會不足。此外，當(dāng)孔隙率過小時，離子滲透性會降低并導(dǎo)致電阻增加以及輸入/輸出特性降低。當(dāng)孔隙率在上述范圍內(nèi)設(shè)定時，可適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)下面描述的孔隙率的比率(B/A)。此外，多孔耐熱層30的孔隙率可根據(jù)組分材料、其混合比例、涂敷方法和干燥方法進(jìn)行調(diào)整。
[0048]根據(jù)本文中公開的技術(shù)，多孔耐熱層的孔隙率B與隔板的孔隙率A的比率(B/A)為
0.3或更大且0.6或更小(優(yōu)選地為0.3或更大且0.4或更小)。當(dāng)滿足上述范圍時，隔板以及與其相鄰的多孔耐熱層可以協(xié)同工作，如同緩沖材料，來對抗電池內(nèi)的異物。即，具有高孔隙率的隔板片40和具有小于隔板片的孔隙率的多孔耐熱層30可以協(xié)作地逐步分散和減小可能施加到電池中的異物的應(yīng)力。因此，可適當(dāng)?shù)胤乐巩愇锎┩父舭迤?0。
[0049]盡管多孔耐熱層30的厚度沒有特別的限制，但是它通常為Iym或更大，優(yōu)選地例如為2μπι或更大(典型地，3μπι或更大，優(yōu)選地為5μπι或更大)。當(dāng)多孔耐熱層30的厚度被設(shè)定為I μ m或更大時，可以優(yōu)選地防止內(nèi)部短路發(fā)生，并且可以發(fā)揮高的短路阻止效果。進(jìn)一步地，當(dāng)多孔耐熱層30的厚度被設(shè)定為2 μ m或更大時，當(dāng)隔板關(guān)閉(熔化)時，可適當(dāng)?shù)胤乐谷刍镞M(jìn)入電池的孔中。盡管厚度上限沒有特別的限制，但是它通常為例如20 μ m或更小，優(yōu)選地15 μ m或更小(典型地，10 μ m或更小)。當(dāng)滿足上述范圍時，可在較高程度上組合優(yōu)良的電池特性和可靠性(對電池中包含的異物的耐受性)，并且可以在進(jìn)一步更高的程度上發(fā)揮本發(fā)明的實施例的效果。
[0050]本文中公開的多孔耐熱層30至少包括無機(jī)化合物顆粒(無機(jī)填料)。盡管無機(jī)填料沒有特別的限制，但是，可以使用例如以下材料中的一種或多種:鋁化合物，例如氧化鋁(氧化鋁:A1203)、氧化鋁水合物(例如勃姆石(Al2O3.H2O));無機(jī)氧化物，例如氧化鎂(氧化鎂:MgO)、二氧化硅(氧化硅:Si02)、二氧化鈦(氧化鈦:Ti02)、二氧化鋯(二氧化鋯=ZrO2^P鈦酸鋇(BaTiO3);無機(jī)氮化物，例如氮化硅(Si3N4)和氮化鋁(A1N);無機(jī)碳化物，例如碳化硅(SiC);以及基于元素的材料，例如碳(C)、硅(Si)、鋁(Al)和鐵(Fe)。在這些材料當(dāng)中，優(yōu)選地使用鋁化合物、氧化鎂、二氧化硅、二氧化鈦和二氧化鋯，并且特別優(yōu)選地采用氧化鋁、勃姆石和氧化鎂。這些化合物具有高熔點并且具有優(yōu)良的耐熱性。此外，這些化合物具有相對較高的莫氏硬度，并且在耐久性(機(jī)械強(qiáng)度)方面也優(yōu)異。此外，由于這些材料相對便宜，因此可節(jié)省原材料費用。
[0051]無機(jī)填料的形式?jīng)]有特別的限制，例如可以是顆粒、纖維、板(薄片狀)。此外，盡管無機(jī)填料的平均粒徑?jīng)]有特別的限制，但是考慮到可分散性，其典型地為5 μ m或更小，例如2 μ m或更小，優(yōu)選地為I μ m或更小。當(dāng)無機(jī)填料的平均粒徑被設(shè)定為I μ m或更小時，可以以更高的程度提供本發(fā)明的·效果。盡管平均粒徑的下限沒有特別的限制，但是考慮到可操作性，它通常為0.01 μ m或更大，典型地0.1 μ m或更大，并且例如可以為0.2 μ m或更大。備選地，可使用平均粒徑為約0.5μπ?至5μπ?的薄片狀無機(jī)填料。在基于由粒徑分布測量(基于一般的激光衍射和光散射法)所測定的體積的粒徑分布中，“平均粒徑”在此表示對應(yīng)于從細(xì)顆粒側(cè)累計50體積％的粒徑(D5tl粒徑，也稱為中值粒徑)。無機(jī)填料的粒徑可根據(jù)諸如粉碎或篩分的方法而調(diào)整。
[0052]盡管無機(jī)填料的比表面積沒有特別的限制，但是優(yōu)選地為lm2/g至100m2/g (例如
1.5m2/g至50m2/g，典型地，5m2/g至20m2/g)。作為此處的“比表面積”，采用BET比表面積。
[0053]除了上面描述的無機(jī)填料之外，多孔耐熱層30還可以包含一種或兩種或更多種可以在一般的非水電解質(zhì)二次電池中用作多孔耐熱層的構(gòu)成成分的材料。作為這種材料的實例，可以使用粘合劑和各種添加劑。作為粘合劑，除了可被包含在正電極活性材料層或負(fù)電極活性材料層的形成組合物中的粘合劑之外，還可以例如從以下各項中選擇和使用一種或多種:包含丙烯腈作為共聚成分的橡膠，例如丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠(NBR)、丙烯腈-異戊二烯共聚物橡膠(NIR)和丙烯腈-丁二烯-異戊二烯共聚物橡膠(NBIR);包含丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作為主要共聚成分的丙烯醛基聚合物；聚烯烴基聚合物，例如聚乙烯(PE );氟化聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE )；以及纖維素基聚合物，例如羧甲基纖維素(CMC)和甲基纖維素(MC)。在這些材料當(dāng)中，以丙烯酸樹脂作為基質(zhì)的丙烯酸基聚合物具有很強(qiáng)的結(jié)合力，并且還具有電化學(xué)穩(wěn)定性，因此是優(yōu)選的。除了上面的材料之外，也可以適當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N添加劑，例如增稠劑和分散劑。
[0054]包含在整個多孔耐熱層30中的無機(jī)填料的比率適當(dāng)?shù)乇辉O(shè)定為約50質(zhì)量％或更大，通常優(yōu)選地被設(shè)定為85質(zhì)量％至99.8質(zhì)量％ (例如，90質(zhì)量％至99質(zhì)量％)。當(dāng)使用粘合劑時，整個多孔耐熱層30中的粘合劑的比率可以被設(shè)定為約I質(zhì)量％至10質(zhì)量％，通常優(yōu)選地被設(shè)定為約I質(zhì)量％至5質(zhì)量％。
[0055]在圖5中所示的隔板片40中，在面對負(fù)電極片20的一側(cè)的表面上形成多孔耐熱層30。然而，隔板片40并不限于這種配置，可以在面對正電極片10的一側(cè)的表面上形成多孔耐熱層30。根據(jù)這種配置，例如即使在制造電池時從外部進(jìn)入電池的金屬異物由于電池充電而被電離，并且局域地沉淀在正電極10 (具體而言，正電極活性材料層14)的表面上，也可以適當(dāng)?shù)刈柚拱l(fā)生由于金屬異物導(dǎo)致的內(nèi)部短路。進(jìn)一步地，不僅可以在隔板片40的一個表面上，而且可以在其兩個表面上都形成多孔耐熱層30。在這種情況下，在面對正電極片10的一側(cè)的表面與面對負(fù)電極片20的一側(cè)的表面之間，多孔耐熱層30的特性可以相同。例如，所包含的無機(jī)填料的類型、比率和孔隙率可以不同。
[0056]在下文中,將描述電池外殼50。作為電池外殼50的材料,例如,可使用諸如招和鋼的金屬材料、諸如聚苯硫醚樹脂和聚酰亞胺樹脂的樹脂材料。在這些材料中，從提高散熱性和能量密度的觀點看，可優(yōu)選地采用重量相對輕的金屬(例如鋁和鋁合金)。進(jìn)一步地，外殼的形狀(容器的外部形狀)可以是例如圓形(圓柱、硬幣和鈕扣)、六面體(長方體和正方體)、袋形以及通過處理和修改這些形狀而獲得的形狀。
[0057]在下文中，將描述非水電解質(zhì)。作為非水電解質(zhì)，可優(yōu)選地采用這樣的溶液:其中在非水溶劑中溶解和分散載體鹽。載體鹽可以是例如鋰鹽、鈉鹽或鎂鹽，并且在鋰離子二次電池中可以是鋰鹽。備選地，非水電解質(zhì)可以是通過在液體非水電解質(zhì)中添加聚合物而獲得的固體(典型地，所謂的凝膠)非水電解質(zhì)。作為載體鹽，可以適當(dāng)?shù)剡x擇和采用與一般的非水電解質(zhì)二次電池的載體鹽相同的載體鹽，并且可使用諸如LiPF6、LiBF4, LiClO4,LiAsF6, Li (CF3SO2)2N和LiCF3SO3的鋰鹽。像這樣的載體鹽可以單獨使用，或者以其兩種或更多種的組合來使用。作為特別優(yōu)選的載體鹽，可使用LiPF6。進(jìn)一步地，優(yōu)選地制備非水電解質(zhì)，以便載體鹽的濃度可以在0.7mol/L至1.3mol/L的范圍內(nèi)。
[0058]作為非水溶劑，可以在沒有限制的情況下使用有機(jī)溶劑，例如各種碳酸酯、醚類、酯類、腈類、砜類和內(nèi)酯類，它們在一般的非水電解質(zhì)二次電池中用作非水電解質(zhì)溶液。其特定實例包括碳酸亞乙酯(EC)、碳酸異丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)。這些非水溶劑可以單獨使用，或者以其兩種或更多種的組合來使用。此外，在非水電解質(zhì)中，只要不嚴(yán)重破壞本發(fā)明的目的，便可以適當(dāng)?shù)靥砑痈鞣N添加劑。添加劑可以用于以下一個或多個目的:提高電池的輸出性能、提高存儲穩(wěn)定性(在存儲期間防止容量減小)、提高循環(huán)特性和提高初始充電/放電效率。添加劑的優(yōu)選實例包括氟磷酸鹽(典型地，二氟磷酸鹽，例如二氟磷酸鋰)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、磷酸亞乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
[0059]本文中公開的非水電解質(zhì)二次電池可以用于各種應(yīng)用，并且其特征在于結(jié)合高電池性能和可靠性(對電池內(nèi)的異物的耐受性)。因此，該非水電解質(zhì)二次電池可優(yōu)選地用于其中需要高能量密度和輸入/輸出密度的應(yīng)用，或者用于其中需要高可靠性的應(yīng)用。這些應(yīng)用的實例可以是用于在車輛中安裝的電動機(jī)的驅(qū)動源(驅(qū)動電源)。不特別限制車輛類型，但實例包括插入式(plug-1n)混合動力車輛(PHV)、混合動力車輛(HV)、電動車輛(EV)、電動卡車、摩托車、電動助力自行車、電動輪椅、電動火車。這些非水電解質(zhì)二次電池可以以電池組的形式使用，其中多個電池串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。
[0060]在下文中，作為具體實施例，研究了在與此處公開的結(jié)構(gòu)對應(yīng)的電池之間是否存在可靠性(對異物污染的耐受性)差異。這并非旨在將本發(fā)明限于像這樣的具體實例。
[0061]在下文中，將通過實例I至實例9描述與隔板的孔隙率相關(guān)的研究(研究I )。首先，將描述正電極的制備。通過將作為正電極活性材料的Li [Nia 33Co0.33Mn0.33] O2粉末(LNCM)、作為粘合劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)和作為導(dǎo)電劑的乙炔黑(AB)與N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，使得這些材料的質(zhì)量比可以為LNCM: PVdF: AB=94:3:3，并且固體內(nèi)容物濃度可以為約60質(zhì)量％，制備用于形成正電極活性材料層的漿料組合物(正電極活性材料漿料)。通過輥涂方法將漿料以帶狀涂敷在厚度為約15μπι的長鋁箔(正電極集電體)的一面上，使得基本重量可以為lOmg/cm2(固體內(nèi)容物基準(zhǔn))，并且進(jìn)行干燥(干燥溫度:120°C，1分鐘)，從而形成厚度為約65 μ m的正電極活性材料層。使用輥式壓制機(jī)對其進(jìn)行軋制，獲得正電極片(總厚度:80μπι)。
[0062]接下來，將描述負(fù)電極的制備。通過將作為負(fù)電極活性材料的天然石墨粉末(C)、作為粘合劑的苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)和作為增稠劑的羧甲基纖維素(CMC))與離子交換水混合，使得這些材料的質(zhì)量比可以為C: SBR: CMC=98:1:1，并且固體內(nèi)容物濃度可以為約45質(zhì)量％，制備用于形成負(fù)電極活性材料層的漿料組合物(負(fù)電極活性材料漿料)。通過輥涂方法將漿料以帶狀涂敷在厚度為約10 μ m的長銅箔(負(fù)電極集電體)的一面上，使得基本重量可以為7mg/cm2(固體內(nèi)容物基準(zhǔn))，并且進(jìn)行干燥(干燥溫度:120°C，1分鐘)，從而形成厚度為約80 μ m的負(fù)電極活性材料層。使用輥式壓制機(jī)對其進(jìn)行軋制，獲得負(fù)電極片(總厚度:90μπι)。
[0063]隨后，將描述電極體的制備。將具有密封件的引線(端子)附接到上面獲得的正電極片和負(fù)電極片的每個未涂敷部分，該引線由與集電體相同類型的金屬制成。然后通過隔板將正電極片和負(fù)電極片設(shè)置為彼此相對，制備電極體。作為隔板，使用多孔片，所述多孔片具有聚乙烯(PE)的單層結(jié)構(gòu)，并且具有表I中的實例I至實例9所示的特性(厚度、孔隙率)。這些多孔片各自具有約25 μ m的厚度和128°C的關(guān)閉溫度(PE的軟化溫度)。每個電極體被容納在層壓膜(電池外殼)中，并且從開口倒入非水電解質(zhì)(此處為非水電解液)。作為非水電解液，使用如下獲得的非水電解液:在包含體積比率為EC:DMC:EMC=3:3:4的碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合溶劑中，以lmol/L的濃度溶解作為載體鹽的LiPF6。此后，當(dāng)抽成真空時，通過對層壓膜和引線的密封部分進(jìn)行熱焊接而氣密密封開口，形成根據(jù)實例I至實例9的非水電解質(zhì)二次電池。根據(jù)實例I至實例9的非水電解質(zhì)二次電池僅在隔板的孔隙率方面彼此不同。
[0064][表 I]
[0065]
【權(quán)利要求】
1.一種非水電解質(zhì)二次電池(100)，其特征在于包括: 電極體(80)，其具有通過隔板(40)彼此相對的正電極(10)和負(fù)電極(20); 非水電解質(zhì)；以及 多孔耐熱層(30)，其至少被設(shè)置在所述正電極與所述隔板之間的空間和所述負(fù)電極與所述隔板之間的空間中的一者中并且包含無機(jī)填料， 其中 所述隔板的孔隙率不小于70體積％且不大于80體積％ ;并且 所述多孔耐熱層的孔隙率與所述隔板的孔隙率的比率不小于0.3且不大于0.6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述無機(jī)填料的平均粒徑大于OumI μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述無機(jī)填料的平均粒徑不小于0.01 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述無機(jī)填料的平均粒徑不小于0.2 μ m且不大于0.7 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述隔板的平均厚度大于Oym且不大于30 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述隔板的平均厚度不小于15 μ m且不大于30 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述多孔耐熱層形成在所述隔板的表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述多孔耐熱層的平均厚度不小于3 μ m且不大于15 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述多孔耐熱層的平均厚度不小于 5 μ m0
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述隔板由聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂中的至少一種形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述無機(jī)填料包括氧化鋁和氧化鋁水合物中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述隔板的透氣率不小于50秒/IOOmL且不大于1000秒/IOOmL。
【文檔編號】H01M2/18GK103872385SQ201310671529
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】巖瀨康資 申請人:豐田自動車株式會社