[发明专利]非水电解质二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及降低制造时的不良情况、且能够以高生产率制造的非水电解质二次电池。具体而言，涉及一种抑制了与从电极组中拔出卷芯相伴随的隔膜的损伤等所导致的不良情况的非水电解质二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池具有大的能量密度。但是，伴随外部短路、过充电等误使用，电池温度急剧上升，因此需要充分地确保安全性。为了确保安全性，除了利用PTC(Positive Temperature Coefficient：正温度特性)元件和SU电路(保护电路)等安全机构的情况以外，还具有利用构成隔膜的树脂的软化或者熔融特性的情况等。

在作为隔膜广泛使用的聚烯烃多孔膜中，电池温度上升至一定温度时，聚烯烃软化，由此导致膜的细孔堵塞。因此，离子传导性消失，电池反应停止。将这样的功能称为关闭功能。但是，在关闭后电池温度也上升的情况下，产生聚烯烃熔融的熔化(melt down)，结果在正负极之间引起短路。

关闭以及熔化二者均是由构成隔膜的树脂的软化或者熔融特性引起。因此，在提高关闭功能的同时，难以有效防止熔化。例如，从关闭功能的观点出发，在提高隔膜的热熔融性时，熔化温度也降低。

为了解决这样的问题，提出了使用组合有聚烯烃多孔膜和耐热性层的复合膜作为隔膜。

例如，专利文献1使用具有包含聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺或芳族聚酰胺等的多孔耐热层和包含聚乙烯的关闭层的复合膜作为隔膜。该隔膜具有中间层为聚乙烯、正极一侧为聚丙烯、负极一侧为耐热层这样的三层结构。在专利文献1中提出了利用这样的结构使安全性提高。

专利文献2提出了下述方案：利用包含聚乙烯的中间层和在该中间层的两面上的耐热层这样的三层结构的隔膜来抑制关闭时的收缩，从而提高安全性。

另一方面，大多数非水电解质二次电池使用分别将长条的正极、负极以及隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组。在这样的电极组的卷绕开始的部分存在重叠的2张隔膜，而不存在正极以及负极。卷绕是在用一对卷芯夹持2张隔膜的状态下开始进行的。电极组形成后，将卷绕开始的部分的隔膜的夹持放松，拔出卷芯。但是，在拔出卷芯时，隔膜有时出现偏移(错位)，结果在制品中，发生电流的泄漏，产生制品不良。

为了抑制这样的隔膜偏移，专利文献3提出了在聚烯烃隔膜的卷绕开始部分设置滑动性好的树脂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-164873号公报

专利文献2：日本特开2007-324073号公报

专利文献3：日本特开2008-108492号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1以及2中，多孔耐热层位于隔膜的最表层。多孔耐热层的硬度以及摩擦系数高，滑动性也低。构成螺旋状的电极组时，这样的多孔耐热层与卷芯相接触，因此在卷绕后难以顺畅地拔出卷芯。在卷芯的拔出性低的情况下，卷绕开始部分的隔膜偏移或者损伤。

专利文献1的隔膜中，由于在单侧的最表层配置多孔耐热层，因此层结构的平衡差。因而，在卷绕时，有时引起卷绕偏移。这样的卷绕偏移对电池特性以及电池的安全性等产生影响。而且，在组装电池时的电流泄漏检查中也成为使不良率提高的重要原因。

在专利文献3中，由于仅使用聚烯烃隔膜，因此耐热性不充分。另外，因为仅对卷绕开始部分赋予滑动性，所以需要正确地进行隔膜之间的位置对齐、以及隔膜与正极和/或负极的位置对齐。因此，生产率以及成品率降低，成本上升。

本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种非水电解质二次电池，其通过顺利地拔出卷芯，降低制造时的不良情况，并且提高安全性。

用于解决课题的手段

本发明的一方面涉及一种非水电解质二次电池，其具备：将包含长条(片状或带状)的正极集电体和在所述正极集电体的表面上附着的正极活性物质层的正极、包含长条(片状或带状)的负极集电体和在所述负极集电体的表面上附着的负极活性物质层的负极、以及使所述正极和所述负极之间隔离的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组；以及非水电解质；其中，所述隔膜具有：包含耐热性树脂的耐热性多孔膜、覆盖所述耐热性多孔膜的在正极一侧的整个面的第1聚烯烃多孔膜、和覆盖所述耐热性多孔膜的在负极一侧的整个面的第2聚烯烃多孔膜。所述耐热性树脂的熔点或者热变形温度比所述第1聚烯烃多孔膜和所述第2聚烯烃多孔膜中所包含的聚烯烃的熔点或热变形温度更高。所述耐热性多孔膜具有1～16μm的厚度，所述第1聚烯烃多孔膜具有2～17μm的厚度，所述第2聚烯烃多孔膜具有2～17μm的厚度，所述隔膜具有5～35μm的厚度。