[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有隔着间隔件层叠正极板、负极板而成的层叠型电极体的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，锂离子电池等非水电解质二次电池不仅被用作便携电话、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的电源，也逐渐被用于机器人、电动汽车、备用电源等中，逐渐要求其进一步高容量化、高能量密度化。

非水电解质二次电池的形态大致包括：在有底圆筒状外壳体中封入卷绕型电极体而形成的圆筒形电池，在有底方筒状外壳体或层压外壳体中封入层叠多个方形电极板而成的层叠型电极体或扁平状的卷绕型电极体而形成的方形电池。

在机器人、电动汽车、备用电源等大电力用途中，使用多个单电池串联及/或并联连接的电池组。在这种情况下，由于要求在有限的空间内的高功率化，因此与圆柱形电池相比能量密度更优异的方形电池是有利的。此外，这样的方形电池中，为实现电池大型化而使用层叠多个电极板而成的层叠型电极体，这也是有利的。

但是，伴随非水电解质二次电池高容量化、高能量密度化，存在安全性下降的倾向。因此，对于高容量、高能量密度的非水电解质二次电池，要求进一步提高其安全性。

作为提高电池安全性的技术，专利文献1中，为了提供即使在针刺、压坏导致短路的情况，也能防止发烟和起火、高安全性的层叠型聚合物电解质电池，公开了一种层叠型聚合物电解质电池，其是用包含金属箔的外壳体封装下述层叠电极组而成的，所述层叠电极组是将在正极集电体的至少单面形成正极合剂层的正极和在负极集电体的至少单面形成负极合剂层的负极隔着介于二者之间的聚合物电解质层层叠而成的，其特征在于，在上述层叠电极组的至少一个最外层电极的更外侧，隔着绝缘体设置配置厚度为30μm以上的2片金属板而成的短路形成兼发热促进单元，将该短路形成兼放热促进单元的各个金属板与不同极性的电极的引线部连接。

此外，专利文献2中公开了一种技术，该技术提供的锂离子二次电池，即使由于来自外部的异常加热、在电池的层叠方向的压碎、或者针刺等而导致正极活性物质和负极发生短路，也能够确保安全性。具体而言，公开了一种非水系电池，在电池罐内具有包括仅在集电体箔的一个面具有正极活性物质的正极板、仅在集电体箔的一个面具有负极活性物质的负极板、间隔件和绝缘膜的电极板层叠体，前述电极板层叠体是单位电池层彼此隔着绝缘膜层叠而成的，其中所述单位电池层是正极板的具有正极活性物质的面和负极板的具有负极活性物质的面隔着间隔件相对配置而成的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-68156号公报

专利文献2：日本特开平8-264206号公报

发明内容

根据上述专利文献1以及专利文献2所述的技术，虽然提高了非水电解质二次电池的安全性，但是在非水电解质二次电池进一步高容量化、高能量密度化的情况，希望进一步提高其安全性。

本发明的目的在于提高非水电解质二次电池的安全性，目的在于提供即使在因针刺、压坏而发生短路的情况也能够防止发烟、起火、破裂等的非水电解质二次电池。

为了实现上述目的，本发明的非水电解质二次电池，其特征在于，其是将层叠型电极体与非水电解质一起容纳到外壳体中而形成的，所述层叠型电极体是隔着间隔件层叠了在正极芯体的两面形成有正极活性物质层的正极板和在负极芯体的两面形成有负极活性物质层的负极板而成的，所述层叠型电极体包括在正极芯体的至少单面未形成正极活性物质层的正极板和在负极芯体的至少单面未形成负极活性物质层的负极板，前述正极板中的未形成正极活性物质层的面和前述负极板中的未形成负极活性物质层的面隔着间隔件相对置，介于前述正极活性物质层与前述负极活性物质层之间的间隔件具有含陶瓷的层，介于前述未形成正极活性物质层的面和前述未形成负极活性物质层的面之间的间隔件不具有含陶瓷的层。

在此，在正极芯体的至少单面未形成正极活性物质层的正极板是指仅在正极芯体的单面形成有正极活性物质层者的正极板、以及在正极芯体的两面都未形成正极活性物质层的正极板。此外，在负极芯体的至少单面未形成负极活性物质层的负极板是指仅在负极芯体的单面形成了负极活性物质层的负极板、以及在负极芯体的两面都未形成负极活性物质层的负极板。

在具有层叠型电极体的非水电解质二次电池由于针刺等来自外部的刺扎发生短路的情况，由于短路电流引起放热，有可能发生非水电解质的热分解反应、活性物质和非水电解质的分解反应，产生发烟、起火等。