[发明专利]电池用隔膜及非水电解液电池有效
申请号: | 200880105895.8 | 申请日: | 2008-09-30 |
公开(公告)号: | CN101796668A | 公开(公告)日: | 2010-08-04 |
发明(设计)人: | 片山秀昭;岸见光浩;佐藤吉宣;黑木康好;枝元俊之 | 申请(专利权)人: | 日立麦克赛尔株式会社 |
主分类号: | H01M2/16 | 分类号: | H01M2/16;H01M4/50;H01M4/52;H01M4/58;H01M10/40 |
代理公司: | 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 | 代理人: | 钟晶 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电池 隔膜 水电 | ||
技术领域
本发明涉及高温放置时安全的非水电解液电池。
背景技术
锂离子电池等非水电解液电池,由于具有能量密度高这样的特征,而被广泛用作手机、笔记本个人电脑等便携设备的电源。近年来,随着这种便携设备的高性能化,非水电解液电池倾向于向高容量化更进一步地发展,与之相应地确保安全性也是重要的。
就现行的非水电解液电池而言,作为配置在正极和负极之间的隔膜,例如,使用厚度20~30μm左右的聚烯烃系的微多孔膜。但是,现在通用的上述隔膜,在电池内的温度非常高时容易收缩,可能会由此产生短路。考虑到这种情况,作为提高非水电解液电池的安全性的手段之一,人们考虑改良隔膜的耐热性。
另外,例如充电状态的非水电解液电池被放置在高温环境下的情况下,有可能从正极放热,引起电池内部的温度进一步上升。因而,作为提高非水电解液电池的安全性的手段,也考虑到使用热稳定性高的正极活性物质。
例如,在专利文献1和专利文献2中,有人提出了将热稳定性高的正极活性物质和耐热性良好的隔膜进行并用而构成的非水电解液电池。但是,在专利文献1所公开的技术中,认为由于将无纺布或纸用于隔膜,因此就减小厚度而言也是有极限的,例如,使厚度为30μm以下、使用石墨等活性物质作为负极的情况下,容易产生短路。另外,在专利文献2中公开的技术中,只着眼于隔膜的120℃下的热收缩,对于比这更高温下的安全性则难以保障。
此外,在专利文献3~7中,作为防止因隔膜的热收缩而引起的短路的技术,有人提出了具备耐热性高的层的多层结构的隔膜。但是,为了实现更高温度下的电池的安全性,有必要进一步改良隔膜。
例如,在正极和负极间夹着隔膜并以此形态将正极和负极卷绕的电极体的情况下,可能因隔膜的宽度方向的热收缩而产生短路,因此有必要抑制宽度方 向的热收缩。
专利文献1:日本特开2004-296325号公报
专利文献2:日本特开2004-303474号公报
专利文献3:日本特开2006-351386号公报
专利文献4:国际公开第2007/66768号
专利文献5:日本特开2007-273123号公报
专利文献6:日本特开2007-273443号公报
专利文献7:日本特开2007-280911号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做的发明,其目的在于提供一种能够构成在高温环境下的安全性优异的非水电解液电池的电池用隔膜,以及使用该电池用隔膜的非水电解液电池。
本发明的电池用隔膜是含有耐热性微粒和热塑性树脂的电池用隔膜,其特征在于,前述耐热性微粒中,粒径为0.2μm以下的粒子的比例和粒径为2μm以上的粒子的比例分别为10体积%以下,在100℃~150℃的温度范围内产生关闭(shutdown)。
另外,本发明的非水电解液电池是含有正极、负极、配置在前述正极和前述负极间的隔膜以及非水电解液的非水电解液电池,所述正极具有能吸纳放出锂离子的正极活性物质,所述负极具有能吸纳放出锂离子的负极活性物质,其特征在于,前述正极的放热起始温度是180℃以上,前述隔膜含有耐热性微粒和热塑性树脂,前述耐热性微粒中,粒径为0.2μm以下的粒子的比例以及粒径为2μm以上的粒子的比例分别为10体积%以下,前述隔膜在100℃~150℃的温度范围内产生关闭。
在本发明的非水电解液电池中,通过使正极的放热起始温度提高到180℃以上,来抑制电池放置在高温环境下时的源自正极的放热,并且,通过使用含有粒径为0.2μm以下的粒子和2μm以上的粒子的比例分别为10体积%以下的耐热性微粒和热塑性树脂且在100℃~150℃的温度范围内产生关闭的电池用隔膜,而可靠地防止高温时正极和负极的接触所引起的短路,通过这些作用,能够提供一种高温环境下的安全性优异的非水电解液电池。
附图说明
图1的图1A是本发明的非水电解液的平面示意图,图1B是本发明的非水电解液电池的剖面示意图;
图2是本发明的非水电解液电池的外观示意图。
具体实施方式
本发明的非水电解液电池中的正极的放热起始温度是180℃以上,优选为200℃以上。
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