CN102349186A - 非水系二次电池及其中使用的电极组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非水系二次电池，其具备包含长条的正极集电体及附着于所述正极集电体的表面的正极活性物质层的正极板、包含长条的负极集电体及附着于所述负极集电体的表面的负极活性物质层的负极板、介于所述正极板与所述负极板之间的多孔质绝缘层、和非水电解质，在所述正极板与所述多孔质绝缘层之间或所述负极板与所述多孔质绝缘层之间的至少一者中配置薄膜状的间隔物，所述间隔物由溶解于所述非水电解质的树脂构成。

Description

非水系二次电池及其中使用的电极组
技术领域
本发明涉及以锂离子电池为代表的非水系二次电池及其中使用的电极组。
背景技术
近年来，以锂离子电池为代表的非水系二次电池作为便携用电子设备的电源而利用。非水系二次电池使用能嵌入及脱嵌锂的碳质材料等作为负极活性物质，使用LiCoO2等过渡金属与锂的复合氧化物作为正极活性物质。利用这些活性物质来实现高电位且高放电容量的非水系二次电池。但是，伴随着电子设备及通信设备的多功能化和小型化，希望非水系二次电池的进一步小型高容量化。
为了实现高容量的非水系二次电池，作为正极板及负极板，采用在长条的集电体的表面形成有包含活性物质的合剂层(活性物质层)的电极板。在上述电极板中，通过利用压力机等以高密度填充活性物质，能够提高容量。通过在正极板与负极板之间夹入隔膜并将它们卷绕成螺旋状，从而形成电极组。电极组与非水电解质一起被收纳到不锈钢等金属制的电池壳内。
高容量化不断发展，但另一方面，由于内部短路等，引起电池温度的急剧上升，有时无法控制。因此，对于非水系二次电池，要求高安全性。特别是在比较大型且高输出的非水系二次电池中，热失控的发生概率变高。
关于内部短路，认为除了例如异物向电池内部的混入以外，还由于电极板的断裂和压曲等原因而引起。电极板的断裂和压曲通过在电极组的形成或电池的充放电时施加的应力而产生。
在电极组中，将电极板与隔膜一起卷绕成螺旋状后，相对于卷绕轴从垂直方向压缩成形为扁平形，从而构成。伴随着卷绕和压缩成形，构成电极组的电极板和隔膜的曲率半径较小的部分受到较大的应力。在受到应力的部分，活性物质层发生脱落，或者起因于电极板或隔膜的伸长率之差，伸长率最小的构件发生断裂。
对非水系二次电池进行充电时，伴随着锂向负极板中的插入，负极板发生膨胀，体积增加。特别是由于充放电的反复进行，电极板受到伴随着膨胀收缩的反复而产生的应力，电极组发生压曲，其形状发生变形。变形后的电极组有时也从内侧挤压电池壳，有时电池壳膨胀。若电极组的变形继续进行，则与上述同样地，伸长率最小的构件优先断裂。
当正极板或负极板比隔膜先断裂时，任一电极板的断裂部都会戳破隔膜，有时正极板与负极板发生短路。该短路导致大电流流过，非水系二次电池的温度急剧上升，非水系二次电池有可能如上所述地发生热失控。
为了抑制压曲，提出了缓和卷绕状态而在电极间形成间隙的方法。例如，专利文献1提出了：如图8所示，将电极组91用架设于旋转辊间的带92夹持，相对于卷绕轴从垂直方向进行挤压，同时使其旋转。
此外，专利文献2提出了以下方法：如图9所示，将正极板C、隔膜S1、负极板A及隔膜S2层叠而卷绕时，在负极板A的表面和背面粘贴金属锂P1及金属锂P2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-164956号公报
专利文献2：日本特开2008-016193号公报
发明内容
本发明要解决的课题
然而，专利文献1中，虽然在形成间隙这一点上可发挥压曲的抑制效果，但是难以使一度卷绕的电极组总是定量地松弛。此外，在被挤压而变形的状态下使电极组旋转，有时导致活性物质层从电极板脱落，露出的集电体彼此接触。此外，有时脱落的活性物质层贯穿隔膜而引起正极板与负极板的短路。
专利文献2中，由于配置在隔膜与负极板之间的金属锂溶出，所以变成锂过多的状态，成为形成锂枝晶的原因。若锂枝晶戳破隔膜，则正极板与负极板发生短路。
本发明提供一种安全性高的非水系二次电池及其中使用的电极组，其在电极板发生膨胀收缩时，可有效地抑制因断裂或压曲等引起的内部短路。
用于解决课题的手段
本发明的一个方面涉及一种非水系二次电池，其具备正极板、负极板、上述正极板与上述负极板之间夹持的多孔质绝缘层、和非水电解质，所述正极板包含长条的正极集电体及附着于上述正极集电体的表面的正极活性物质层，所述负极板包含长条的负极集电体及附着于上述负极集电体的表面的负极活性物质层，上述正极板与上述多孔质绝缘层之间或上述负极板与上述多孔质绝缘层之间的至少一者中配置有薄膜状的间隔物，上述间隔物包含溶解于上述非水电解质的树脂。
本发明的另一方面涉及一种非水系二次电池用电极组，其具备正极板、负极板、上述正极板与上述负极板之间夹持的多孔质绝缘层，所述正极板包含长条的正极集电体及附着于上述正极集电体的表面的正极活性物质层，所述负极板包含长条的负极集电体及附着于上述负极集电体的表面的负极活性物质层，上述正极板与上述多孔质绝缘层之间或上述负极板与上述多孔质绝缘层之间的至少一者中配置有薄膜状的间隔物，上述间隔物包含25℃下在碳酸亚乙酯∶碳酸甲乙酯∶碳酸二乙酯的重量比为20∶30∶50的混合溶剂100g中溶解3g以上的树脂。
所附的权利要求中记述了本发明的新型特征，但本发明涉及方案及内容这两方面，与本发明的其它目的及特征一并，通过参照附图的以下的详细说明可以更好地理解。
发明的效果
本发明中，由于在正极板与多孔质绝缘层之间或负极板与多孔质绝缘层之间的至少一者中配置有包含溶解于非水电解质的树脂的间隔物，所以通过间隔物的溶解而形成空隙。由此，即使电极板发生膨胀收缩，也可抑制因断裂或压曲等而引起的内部短路，能够提高非水系二次电池的安全性。
附图说明
图1A是本发明的一个实施例的非水系二次电池用电极组的概略剖视图。
图1B是图1A的电极组的剖面的局部放大图。
图1C是用于说明图1B的电极组的构成的示意图。
图2是本发明的一个实施方式的方形非水系二次电池的局部切口立体图。
图3是用于说明本发明的一个实施例的电极组的构成的示意图。
图4是用于说明本发明的一个实施例的电极组的构成的示意图。
图5是用于说明本发明的一个实施例的电极组的构成的示意图。
图6是用于说明本发明的一个实施例的电极组的构成的示意图。
图7A是用于说明本发明的一个实施例的电极组的构成的示意图。
图7B是图7A的电极组的剖面的局部放大图。
图8是表示以往例中的非水系二次电池用电极组的制造工序的一部分的概略图。
图9是以往例中的非水系二次电池用电极组的展开图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
本发明的非水系二次电池用电极组4如图1A所示，由包含可嵌入及脱嵌锂的复合锂氧化物作为正极活性物质的长条的正极板14和包含可嵌入及脱嵌锂的材料作为负极活性物质的长条的负极板24隔着作为多孔质绝缘层的长条的隔膜31沿着长度方向卷绕成螺旋状而构成。该方式中，电极组4具有与卷绕轴垂直的端面为长圆形的扁平形状，具有平坦部41和形成于平坦部41的两端的弯曲部42。
图1B是图1A的电极组4的主要部分的放大图，图1C是用于说明图1A的电极组4的构成的示意图。图1B中，在正极板14与隔膜31之间及负极板24与隔膜31之间这两者中，配置有包含低密度聚乙烯等的薄膜状的间隔物10。间隔物10沿着长条的隔膜31的长度方向连续地配置。并且，间隔物10中所含的低密度聚乙烯溶解于包含碳酸亚乙酯等碳酸酯作为溶剂的非水电解质中。
如图1C所示，正极板14具有长条的正极集电体11及附着在其两面上的正极活性物质层12a及12b。负极板24具有长条的负极集电体21及附着在其两面上的负极活性物质层22a及22b。
图1A及图1B的电极组4如图1C所示，通过依次配置在两面粘贴有间隔物10的隔膜31、负极板24、在两面粘贴有间隔物10的另一隔膜31、和正极板14，并沿着A的方向卷绕成螺旋状，由此可以形成。图1C中，间隔物10具有与正极板14及负极板24的活性物质层12a、12b、22a、22b大致相同的长度。间隔物10只要以介入或被夹持在正极板14和/或负极板24与隔膜31之间的状态进行卷绕即可，也可以以通过粘贴而固定在隔膜31的表面的状态进行卷绕。此外，间隔物10也可以以粘贴在正极板14和/或负极板24的表面的状态进行卷绕。间隔物10可以粘贴在正极板14、负极板24或隔膜31的单面或两面上，也可以在各要素间独立地被夹持。
图2是使用了电极组4的非水系二次电池的局部切口立体图。图2所示的方形非水系二次电池30具有上端面及底面为长圆形的有底扁平形状的电池壳36。在其内部收纳有电极组4和未图示的非水电解质。
更详细而言，电极组4与绝缘性框体37一起被收纳在电池壳36的内部，连接在正极板上的正极引线32及连接在负极板上的负极引线33分别从电极组4的上部导出。负极引线33与周边安装有绝缘垫圈39的端子40连接，正极引线32与嵌入电池壳36的开口部的封口板38连接。电池壳36与封口板38沿着电池壳36的开口部的外周被焊接而封口。从设置于封口板38上的密封塞口51向收纳有电极组4的电池壳36内注入规定量的非水电解质(未图示)。注液后，向密封塞口51中插入密封塞52，密封塞52相对于封口板38被焊接。封口板38上设置有薄壁部43，用于当二次电池30内产生大量气体时使气体逃逸到外部。
这样的非水系二次电池30中，由于配置有包含可溶解于非水电解质中的树脂的间隔物10，所以上述树脂通过与非水电解质接触而慢慢溶解，在电极组4的正极板14与隔膜31之间和/或负极板24与隔膜31之间形成空隙。因此，能够利用空隙来吸收电极板伴随充电时的膨胀而产生的体积增加，能够缓和向电极板施加的应力6。特别是在电极组4的弯曲部42中，由于通常对电极板施加较大的应力，所以通过如上所述形成空隙，应力有效地得到缓和。因此，能够抑制电极板的断裂和压曲、及由其引起的内部短路，能够提高电池的安全性及可靠性。
在图1A～图1C的方式中，由于间隔物10配置在正极板及负极板的两面上，所以能够更有效地吸收因充电时的电极板膨胀而产生的体积增加。此外，由于活性物质层12a、12b、22a、22b的整体与间隔物10接触，所以在电极组4的制作中，能够有效地保护活性物质层。进而，在非水系二次电池30的制作后，能够以宽范围确保电极板间的空隙，能够显著抑制电极板的断裂和压曲。
另外，本发明中也包括通过与非水电解质接触使得间隔物10的至少一部分溶解了的非水系二次电池。在这样的非水系二次电池中，非水电解质中溶解有构成间隔物10的树脂。
图3及图4分别是用于说明非水系二次电池用电极组的其它例子的示意图。在这些方式中，除了间隔物10按照仅与负极板24接触的方式仅配置在隔膜31的单面上以外，与图1A及图1C同样。即，图3及图4中，间隔物10不与正极板14接触。
图3中，单面上粘贴有间隔物10的隔膜31按照间隔物10仅与负极板24的单面接触的方式与负极板24重合。间隔物10按照与负极板24的表面中在卷绕时成为内周侧的表面接触的方式而配置。并且，在负极板24侧的表面粘贴有间隔物10的隔膜31、负极板24、两面均不具有间隔物10的另一隔膜31、正极板14依次沿着如图3所示的A的方向卷绕，从而形成电极组。
图4中，负极板24按照间隔物10与负极板24的两面接触的方式被夹持在单面上粘贴有间隔物10的2枚隔膜31a及31b之间，并与正极板14一起被卷绕。
图3及图4的电极组也能够与图1A及图1C同样地，作为电极组4而收纳在电池壳36内，从而构成图2所示的非水系二次电池30。
并且，与上述同样地，在使用了图3及图4的电极组的非水系二次电池中，通过间隔物10的溶解而形成空隙，能够有效地抑制电极板的断裂和压曲。此外，由于在隔膜31的单面上设置间隔物10，所以能够以比设置于隔膜31的两面的情况下较少的间隔物材料有效地形成空隙。
图5表示用于说明非水系二次电池用电极组的其它例子的示意图。图5中，除了间隔物10按照与负极板24的表面中在卷绕时成为内周侧的表面接触、并且位于卷绕的电极组的最内周部的方式配置以外，与图3同样。
通过在电极组的最内周部配置间隔物10，能够以比配置于整个面时少的间隔物材料有效地吸收伴随充电时的负极板24的膨胀而容易受到应力的最内周部的体积增加。
另外，所谓的最内周部是指正极板14、负极板24或隔膜31的第一周的部分。使用卷芯进行卷绕时，最内周部的间隔物10的长度可以与卷芯的周长的长度大致相同，或者考虑间隔物10及位于间隔物10内周侧的要素(图5中为隔膜31)的厚度而设定地较大。图5中，间隔物10并不需要准确地位于卷绕时的整个第1周上，只要位于最内周部附近即可。即，间隔物10的长度可以比最内周部的长度短一些或长一些，例如可以为最内周部的长度的80～120％的长度。
在电极组的最内周部配置间隔物10时，间隔物10的长度可以根据所期望的电极组的大小来选择，例如为10～60mm，优选为20～50mm，进一步优选为30～45mm。
图6是图3的电极组的变更例，条纹状的间隔物10沿着隔膜31的长度方向间歇地配置。图6中，多个间隔物10以邻接的间隔物间的间距P按照在卷绕时与成为内周侧的负极板24的表面接触的方式配置。
通过间歇地形成间隔物10，能够以比配置于电极板的整个面时少的间隔物材料，有效地获得能吸收电极板的体积增加的空隙。此外，在伴随着充电的负极板24的膨胀的影响大的地方，能够吸收体积增加。
当间歇地形成间隔物10时，形成间隔物的面(图6中为隔膜的单面)的露出度(表面不具有间隔物的部分的面积比例)例如为10～90％，优选为20～80％，进一步优选为30～70％。在负极板或正极板的表面形成间隔物时，负极板或正极板的形成间隔物的面的露出度可以从上述同样的范围内选择。
邻接的间隔物10间的间距P可以根据所期望的电极组的大小等来选择，例如为5～35mm，优选为10～30mm，进一步优选为15～25mm。
图6中，间隔物10在隔膜31的长度方向的整个面上间歇地形成。但是，也可以仅形成于容易受到应力的位置、例如电极组的最内周部附近或成为内周侧的位置(例如距离卷绕时的起点为隔膜的一半长度的位置)。
图7A是用于说明图6的电极组的变更例的示意图，图7B是图7A中获得的电极组的主要部分的放大图。该方式中，如图7A所示，多个条纹状的间隔物10沿着隔膜31的长度方向以不同的间距间歇地配置。该方式中，间隔物10也按照与卷绕时成为内周侧的负极板24的表面接触的方式配置。
多个间隔物10沿着隔膜31的长度方向以不同的间距P1、P2、P3间歇地配置。该方式中，构成电极组时，按照间隔物10位于电极组的弯曲部42、并且邻接的间隔物10间的间距与平坦部41对应的方式配置间隔物10。即，间距以P1、P2、P3…Pn+1(未图示。n表示间隔物10的个数)从卷绕起点向卷绕终点慢慢变大。
上述方式中，如图7B所示，在卷绕的电极组(特别是端面为长圆形的扁平形状的电极组)4中，能够在曲率半径小的弯曲部配置间隔物10。这是由于，弯曲部的间隔从最内周向最外周变大。间距可以适当调节。上述方式中，能够以比配置于电极板的整个面时少的间隔物材料，有效地获得能吸收电极板的体积增加的空隙。特别是在伴随充电的负极板24的膨胀的影响大的地方，能够吸收体积增加，所以是有利的。
图1～6、图7A及图7B中，说明了与卷绕轴垂直的端面为长圆形的扁平形状的电极组，但卷绕的电极组也可以是端面为圆状的圆筒形电极组。
此外，图1～6、图7A及图7B中，列举出正极板、负极板及多孔质绝缘层卷绕成螺旋状而成的电极组为例进行了说明，但并不限于螺旋状的电极组，以曲折状层叠而成的电极组也包括在本发明中。
在这样的电极组中，以与图1～6、图7A及图7B同样地在适当的位置夹持间隔物的状态，将正极板、负极板和多孔质绝缘层(隔膜)以曲折状弯曲。由此来形成折缝和折缝以外的平坦部。
在曲折状的电极组中也同样地，间隔物可以形成于正极板、负极板及隔膜中的任一要素的表面(单面或两面)上。此外，间隔物可以在各要素间独立地被夹持。
间隔物可以在各要素的表面连续地或间歇地形成。特别是在折缝附近，与螺旋状的电极组的弯曲部42同样地，正极板或负极板受到较大的应力。因此，在各要素的表面间歇地形成多个间隔物时，可以按照间隔物位于折缝附近的方式调节间隔。此时，邻接的间隔物间的间距可以根据所期望的电极组的大小来选择，例如为5～30mm，优选为10～25mm，进一步优选为15～23mm。
在折缝附近配置间隔物时，邻接的间隔物可以按照间隔物位于折缝的内侧的方式在各要素的相反的面交替地形成，也可以在位于更内侧的其它要素的表面形成。例如可以在隔膜的单面上配置第奇数个的间隔物，在其它面上配置第偶数个的间隔物。
以下，对本发明的各构成要素进一步详细说明。
(正极板)
正极板包含正极集电体及附着于上述正极集电体的表面的正极活性物质层。
作为正极集电体，可以使用非水系二次电池用途中公知的正极集电体，例如由铝、铝合金、不锈钢、钛、钛合金等形成的金属箔等。正极集电体的厚度例如为1～100μm，优选为5～70μm，进一步优选为10～50μm。
正极活性物质层可以含有正极活性物质、以及导电材料、粘结材料等。作为正极活性物质，可列举出含锂复合氧化物，例如钴酸锂及其改性体(在钴酸锂中固溶铝或镁而得到的物质等)、镍酸锂及其改性体(部分镍被钴置换而得到的物质等)、锰酸锂及其改性体等复合氧化物。正极活性物质可以使用一种或组合二种以上使用。
作为导电材料，可以使用乙炔黑、科琴黑、槽炭黑、炉黑、灯黑或热裂炭黑等炭黑；天然石墨、人造石墨等各种石墨；碳纤维、金属纤维等导电性纤维等。导电材料可以使用一种或组合二种以上使用。
作为正极用粘结材料，可以使用例如聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯的改性体、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂；苯乙烯丁二烯共聚物橡胶粒子(SBR)或其改性体、具有丙烯酸酯单元的橡胶粒子；羧甲基纤维素(CMC)等纤维素系树脂等。上述橡胶粒子中可以导入引入有反应性官能团的丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物等。
正极活性物质层可以通过将正极活性物质、导电材料及粘结材料分散于N-甲基-2-吡咯烷酮等适当的分散介质中，并将所得到的分散液(正极合剂涂料)涂布到正极集电体的表面进行干燥，从而形成。干燥后，可以根据需要对部分或整体进行压缩，来调节正极板的厚度。上述分散可以通过例如行星式搅拌机等分散机、以及各种混炼机等来进行。分散液的浓度或粘度可以在不损害涂布性的范围内适当调节。分散液的涂布也可以通过公知的涂覆方法或浸渍等来进行。
正极活性物质层不一定需要附着于正极集电体的两面上，也可以附着于单面上。正极活性物质层的厚度例如为10～200μm，优选为20～150μm，进一步优选为30～120μm。
正极板的形状并不限于上述长条的形状，可以根据所制作的非水系二次电池的形状等适当选择。
(负极板)
负极板包含负极集电体及附着于上述负极集电体的表面的负极活性物质层。
作为负极集电体，可以使用非水二次电池用途中公知的负极集电体、例如由铜、铜合金、镍、镍合金、不锈钢等形成的金属箔等。负极集电体的厚度例如为1～100μm，优选为2～50μm，进一步优选为5～30μm。
负极活性物质层包含可嵌入及脱嵌锂离子的负极活性物质、根据需要而使用的导电材料(上述正极用导电材料中例示的导电材料等)和粘结材料。
作为负极活性物质，可列举出例如各种天然石墨及人造石墨等碳材料、硅或锡的单质、包含硅或锡的氧化物、合金或固溶体、或它们的复合材料(例如硅化物等硅系复合材料等)等。
作为负极用粘结材料，可列举出上述正极用粘结材料中例示的粘结材料。从锂离子的接受性的观点出发，可以并用SBR或其改性体与纤维素系树脂等。
负极活性物质层可以通过公知的方法来形成，也可以通过利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等气相法使负极活性物质沉积在集电体表面而形成。此外，也可以通过与正极活性物质层同样的方法，使用包含负极活性物质、粘结材料和根据需要而使用的导电材料的分散液(负极合剂涂料)来形成。
负极活性物质层不一定需要附着于负极集电体的两面上，也可以附着于单面上。负极活性物质层的厚度例如为10～300μm，优选为30～200μm，进一步优选为50～150μm。
负极板的形状并不限于上述长条的形状，可以根据所制作的非水系二次电池的形状等来适当选择。
(多孔质绝缘层)
作为多孔质绝缘层(隔膜)，只要是可耐受非水系二次电池的使用范围的组成即可，可例示出包含树脂的多孔质膜或无纺布、包含无机氧化物的多孔质膜等。作为构成隔膜的树脂，可使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂。上述树脂与间隔物中所含的树脂不同，需要相对于非水电解质为难溶性。作为这样的树脂，可例示出例如高密度聚乙烯(密度超过942kg/m3的聚乙烯)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为100万以上的聚乙烯等)、丙烯均聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物等。这些树脂可以单独使用或组合二种以上使用。这些树脂中，特别优选高密度聚乙烯(例如密度超过942kg/m3且为1000kg/m3以下的聚乙烯等)、超高分子量聚乙烯、丙烯均聚物等。树脂制多孔质膜或无纺布可以通过公知的方法来制作。
作为包含无机氧化物的多孔质膜，可例示出通过在上述聚烯烃树脂中混合氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛等无机氧化物粒子并成形为薄膜状而获得的多孔质膜。多孔质膜可以通过公知的方法来制作。
无机氧化物的比例相对于聚烯烃树脂100重量份例如为0.1～20重量份，优选为0.5～15重量份，更优选为1～10重量份。
多孔质绝缘层可以由单一层构成，也可以由多层构成。例如也可以将聚乙烯多孔质膜与聚丙烯多孔质膜层叠，使用2层或3层结构的隔膜。
多孔质绝缘层的厚度例如为5～100μm，优选为7～50μm，进一步优选为10～25μm。
多孔质绝缘层的形状并不限于上述长条的形状，可以根据制作的非水系二次电池的形状、正极板及负极板的形状等而适当选择。
(非水电解质)
非水电解质是将支持盐溶解于非水溶剂而得到的溶液。作为非水电解质，可以使用非水系二次电池用途中使用的公知的非水电解质。
作为支持盐，可以使用LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiB10Cl10等各种锂化合物。锂化合物可以使用一种或组合二种以上使用。
作为非水溶剂，可例示出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)等环状碳酸酯；碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)等链状碳酸酯等各种碳酸酯、γ-丁内酯(GB)等环状酯等。非水溶剂可以使用一种或组合二种以上使用。
这些非水溶剂中，多使用EC、MEC、DEC或DMC，也可以使用选自EC、MEC、DEC及DMC中的2～4种混合溶剂。例如优选包含EC、MEC及DEC的混合溶剂。混合溶剂中，各溶剂的比例为EC 10～50重量％、MEC10～50重量％、DEC 10～50重量％、DMC 10～60重量％。
非水电解质可以根据需要含有公知的添加剂。作为添加剂，可例示出碳酸亚乙烯酯(VC)等不饱和环状碳酸酯；碳酸氟代亚乙酯等含氟环状碳酸酯；苯、环己基苯(CHB)等苯类；磷腈等。添加剂可以使用一种或组合二种以上使用。从在正极板或负极板的表面形成良好的皮膜、保障过充电时的稳定性的观点出发，优选使用VC及环己基苯(CHB)、及其改性体等。
(间隔物)
间隔物含有可溶解于构成非水系二次电池的非水电解质中的树脂。这样的树脂溶解于通常在非水电解质中所含的非水溶剂、例如EC、PC或DEC等中。
作为间隔物用树脂，可列举出例如聚烯烃树脂、氟树脂、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚等。间隔物用树脂可以使用一种或组合二种以上使用。这些树脂与隔膜或活性物质层中所含的聚烯烃树脂、氟树脂不同，需要有相对于构成非水电解质的溶剂(例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸二乙酯)的溶解性。这些树脂中，优选聚烯烃树脂、氟树脂。
作为间隔物用聚烯烃树脂，可列举出例如支链状低密度聚乙烯(HP-LDPE)、线状低密度聚乙烯(LLDPE)等低密度聚乙烯(密度小于930kg/m3的乙烯-α-烯烃共聚物)、中密度聚乙烯(密度为930kg/m3以上且小于942kg/m3的乙烯-α-烯烃共聚物)、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。这些聚烯烃树脂中，优选低密度聚乙烯，特别优选密度为910kg/m3以上且小于930kg/m3、进而为910～929kg/m3的低密度聚乙烯。
作为间隔物用氟树脂，可例示出例如乙烯基单体的全部氢原子被氟原子(或氟原子及氯原子)取代而得到的单体与具有未被卤素原子取代的氢原子的乙烯基单体的共聚物。具体而言，可例示出例如选自四氟乙烯、氯代三氟乙烯、六氟丙烯中的至少一种单体与选自烯烃(乙烯、丙烯等C2-4烯烃等)、氟乙烯及偏氟乙烯中的至少一种的共聚物等。氟树脂中，优选包含偏氟乙烯单元和四氟乙烯单元的共聚物、包含偏氟乙烯单元和四氟乙烯单元和六氟丙烯单元的共聚物等。另外，上述共聚物中，具有未被卤素原子取代的氢原子的乙烯基单体单元的比例例如为5～90mol％，优选为7～70mol％，进一步优选为8～50mol％。包含偏氟乙烯单元和四氟乙烯单元和六氟丙烯单元的共聚物中，共聚比即偏氟乙烯单元∶四氟乙烯单元∶六氟丙烯单元的摩尔比可以从10～35∶35～70∶10～30中选择。
即使聚烯烃树脂或氟树脂等构成间隔物的树脂溶解于非水电解质中，也不会对电池特性有很大影响。
构成间隔物的树脂至少一部分(例如为30～100重量％)相对于非水电解质发生溶解。因此，在本发明的非水系二次电池中，当电极组与非水电解质接触时，构成间隔物的树脂慢慢地溶解。即，在非水系二次电池中，构成间隔物的树脂溶解于非水电解质中。
溶解于非水电解质中的树脂的溶解性例如可以以相对于电解质的溶剂的溶解度等来表示。作为构成间隔物的树脂，例如优选为具有25℃下在EC∶MEC∶DEC＝20∶30∶50(重量比)的混合溶剂100g中溶解3g以上(例如为3～20g)、优选为5g以上(例如为5～15g)的溶解度的树脂。
间隔物配置在正极板与多孔质绝缘层之间或负极板与多孔质绝缘层之间的至少一者中。间隔物也可以形成于正极板、负极板和/或隔膜的各要素的表面。间隔物可以仅形成于各要素的单面，也可以形成于两面。此外，间隔物可以在各要素间独立地被夹持。
间隔物可以按照与正极板或负极板的表面的至少一部分接触的方式配置，也可以按照与正极板或负极板的整体接触的方式配置。
1个或多个间隔物可以配置在正极板、负极板或隔膜的表面。例如可以在长条的电极板的表面沿着长度方向连续地配置间隔物，也可以间歇地配置多个间隔物。多个间隔物可以以不规则的间距无规则地配置，通常优选以规则的间距进行配置。
间隔物特别优选配置于制作电极组时容易受到应力的位置、例如卷绕的电极组的最内周部附近或弯曲部、或曲折状的电极组的折缝附近。也可以在这些部分重点配置多个间隔物。
在端面为长圆形状的电极组中，由于弯曲部的曲率半径从卷绕的电极组的最内周向最外周变大，所以也可以在内周侧的曲率半径比较小的部分(例如为最外周的曲率半径的50％以下的部分)配置间隔物。间隔物可以配置于整个弯曲部，也可以配置于弯曲部的一部分(例如弯曲部的中央附近)。间隔物也可以按照覆盖整个弯曲部的方式以两端在平坦部突出的状态配置。
在各要素的表面形成间隔物时，可以通过将包含间隔物的构成成分的溶液或分散液涂布到正极板、负极板或隔膜的表面并除去溶剂，从而以粘贴的状态形成间隔物。此外，通过将间隔物的构成成分利用挤出成形等公知的方法成形为薄膜，将所得到的薄膜状间隔物切割成适当的大小，利用粘接剂等粘贴在正极板、负极板或隔膜的表面，由此也可以形成。另外，通过在剥离纸的剥离面涂布包含间隔物的构成成分的溶液或分散液，将溶剂除去并剥离薄膜，也可以形成薄膜状间隔物。
间隔物可以含有包含上述树脂和纤维的复合物。作为上述纤维，可例示出例如作为上述隔膜的材料而例示的聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂的纤维、聚酰胺纤维(芳族聚酰胺纤维等芳香族聚酰胺纤维等)、聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、纤维状的纤维素衍生物等。上述纤维可以使用一种或组合二种以上使用。
作为间隔物，可以使用将上述树脂与纤维混合并利用公知的方法成形为薄膜(上述薄膜成形方法等)的物质。此外，间隔物也可以包含在由上述纤维构成的无纺布或织布等纤维片材中含浸有上述树脂而成的复合物。也可以是上述树脂含浸于无纺布、织布等纤维片材中而成的复合物。
纤维的比例相对于上述树脂100重量份例如为5～10000重量份，优选为10～8000重量份，进一步优选为50～6000重量份。
当使用含浸有上述树脂的纤维片材作为间隔物时，在非水系二次电池中，即使树脂溶解后，纤维片材也会残存，能够确保空隙。因此，能够更有效地抑制电极板的断裂或压曲，并且也能够形成绝缘层，所以，能够进一步抑制因内部短路而导致的发热。
间隔物的厚度可以根据所期望的空隙宽、构成树脂的种类等从例如1～30μm、优选为2～20μm、进一步优选为3～15μm的范围内选择。当使用这种厚度范围的间隔物时，能够更有效地形成空隙，能够抑制正极板或负极板的断裂和压曲、及由其引起的内部短路。
实施例
以下，参照实施例及比较例对本发明进行说明。但是，本发明不限定于以下的实施例。
实施例1
按照下述步骤，如图3所示制作电极组，使用该电极组制作图2所示的方形非水系二次电池30。
(1)正极板的制作
将作为活性物质的钴酸锂100重量份、作为导电材料的乙炔黑2重量份、及作为粘结材料的聚偏氟乙烯(PVdF)2重量份与适量的N-甲基-2-吡咯烷酮一起用双臂式搅合机搅拌及混炼，由此来调制正极合剂涂料。
将正极合剂涂料涂布到作为正极集电体11的铝箔(厚度15μm)的两面上并进行干燥，从而形成正极活性物质层。干燥后的正极活性物质层的厚度分别为100μm。接着，压缩至正极活性物质层的厚度分别为75μm、正极板的总厚度达到165μm，切割加工成适于方形非水系二次电池的宽度，由此来制作正极板14。
(2)负极板的制作
将作为活性物质的人造石墨100重量份、作为粘结材料的苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶粒子分散液(固体成分为40重量％)2.5重量份(以粘结材料的固体成分换算计为1重量份)、及作为增稠剂的羧甲基纤维素1重量份与适量的水一起用双臂式搅合机进行搅拌，调制了负极合剂涂料。
将负极合剂涂料涂布到作为负极集电体21的铜箔(厚度10μm)的两面上并进行干燥，从而形成负极活性物质层。干燥后的负极活性物质层的厚度分别为110μm。接着，压缩至负极活性物质层的厚度分别为85μm、负极板的总厚度达到180μm，切割加工为适于方形非水系二次电池的宽度，由此来制作负极板24。
(3)间隔物的制作
将厚度为10μm的偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)(偏氟乙烯∶四氟乙烯∶六氟丙烯＝35∶35∶30，在25℃下的EC∶MEC∶DEC＝20∶30∶50(重量比)的混合溶剂100g中溶解的树脂量(溶解度)为5g)切断为负极板24的宽度且负极活性物质层22a的长度，从而制作了间隔物10。
(4)非水系二次电池的制作
使用上述(1)～(3)中制作的正极板14、负极板24、间隔物10和隔膜31，制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
更具体而言，如图3所示，按照间隔物10与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31(厚度为20μm的聚乙烯微多孔膜)、负极板24、通过对其端部进行热熔合而粘贴有间隔物10的隔膜31(厚度为20μm的聚乙烯微多孔膜)，沿着图3的A方向进行卷绕。即，按照与间隔物10接触的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，沿着与卷绕轴垂直的方向进行压缩(压力为39.2MPa)，制作了扁平状的电极组4。另外，最内周部的平坦部的宽度为25mm。按照与上述同样的步骤制作了100个电极组。
从100个电极组4中抽出60个，分别与绝缘板37一起收纳到有底扁平形的电池壳36的内部。将从电极组4的上部导出的负极引线33连接到周边安装有绝缘垫圈39的端子40上，将从电极组4的上部导出的正极引线32连接到封口板38上。接着，在电池壳36的开口部插入封口板38，沿着电池壳36的开口部的外周，将电池壳36与封口板38焊接而封口。从密封塞口51向电池壳36中注入规定量的非水电解质(未图示)后，将密封塞52与封口板38焊接，从而制作了方形非水系二次电池30。非水电解质通过在EC∶MEC∶DEC＝20∶30∶50(重量比)的混合溶剂中以1.0mol/L的浓度溶解LiPF6而调制。
实施例2
按照下述步骤，如图4所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31a、31b使用与实施例1同样的物质。间隔物10是通过将厚度为5μm的偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)切断为负极板24的宽度且负极活性物质层22a、22b的长度而制作的。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照2个间隔物10与形成于负极板24的两面上的负极活性物质层22a、22b接触的方式依次配置正极板14、粘贴有间隔物10的隔膜31b、负极板24和粘贴有间隔物10的隔膜31a，沿着图4的A方向进行卷绕。即，按照隔膜31a成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个方形非水系二次电池。
实施例3
按照下述步骤，如图6所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31使用与实施例1同样的物质。间隔物10通过将厚度为10μm的偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)(偏氟乙烯∶四氟乙烯∶六氟丙烯＝35∶35∶30、在25℃下的EC∶MEC∶DEC＝20∶30∶50(重量比)的混合溶剂100g中溶解的树脂量(溶解度)为5g)切断成负极板24的宽度且长度为10mm而制作。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照间隔物10与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31、负极板24、粘贴有多个间隔物10的隔膜31，沿着图6的A方向进行卷绕。即，按照粘贴有间隔物10的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。能够配置在全部弯曲部的数量的间隔物10通过热熔合以间距(P＝20mm)粘贴在隔膜31的表面。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个方形非水系二次电池。
实施例4
按照下述步骤，如图3所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31使用与实施例1同样的物质。间隔物10通过将厚度为10μm、分子量为282的低密度聚乙烯(PE)薄膜(25℃下的在EC∶MEC∶DEC＝20∶30∶50(重量比)的混合溶剂100g中溶解的树脂量(溶解度)为5g)切断为负极板24的宽度且负极活性物质层22a的长度而制作。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照间隔物10与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31、负极板24、粘贴有间隔物10的隔膜31，沿着图3的A方向进行卷绕。即，按照粘贴有间隔物10的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个方形非水系二次电池。
实施例5
按照下述步骤，如图3所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31使用与实施例1同样的物质。间隔物10通过将在芳族聚酰胺纤维的无纺布(厚度为10μm)中含浸有偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)的纤维强化树脂薄膜(THV的含浸量(以固体成分换算)：相对于无纺布100g为2g)切断为负极板24的宽度且负极活性物质层22a的长度而制作。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照间隔物10与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31、负极板24、粘贴有间隔物10的隔膜31，沿着图3的A方向进行卷绕。即，按照与间隔物10接触的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个方形非水系二次电池。
实施例6
按照下述步骤，如图5所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31使用与实施例1同样的物质。间隔物10通过将厚度为10μm的偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)切断为负极板24的宽度且长度为50mm而制作。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照间隔物10在卷绕的电极组的最内周部与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31、负极板24、粘贴有间隔物10的隔膜31，沿着图5的A方向进行卷绕。即，按照粘贴有间隔物10的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个的方形非水系二次电池。
实施例7
按照下述步骤，如图7A所示制作电极组，使用该电极组制作了图2所示的方形非水系二次电池30。
正极板14、负极板24及隔膜31使用与实施例1同样的物质。间隔物10通过将厚度为10μm的偏氟乙烯·四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(THV)切断成负极板24的宽度且长度为10mm而制作。间隔物通过对其端部进行热熔合而粘贴在隔膜上。
按照间隔物10与负极活性物质层22a接触的方式依次配置正极板14、隔膜31、负极板24、粘贴有多个间隔物10的隔膜31，沿着图7A的A方向进行卷绕。即，按照粘贴有间隔物10的隔膜31成为最内层的方式卷绕成螺旋状，制作了扁平状的电极组4。按照与上述同样的步骤，制作了100个电极组。
使用所得到的电极组，与实施例1同样地制作了60个方形非水系二次电池。
间隔物10按照在卷绕后位于全部弯曲部的方式、并且按照间距以间距P1为20mm、间距P2为21mm、间距P3为22mm这样依次增大1mm的方式粘贴在隔膜31的表面。电极组的最内周部的平坦部的宽度为25mm。
比较例1
除了不使用间隔物来制作电极组以外，与实施例1同样地制作了100个方形非水系二次电池。
比较例2
作为间隔物10，使用厚度为10μm、分子量为28000的高密度聚乙烯(PE)薄膜，除此以外与实施例1同样地制作了100个电极组及方形非水二次电池。所使用的PE薄膜不溶解于非水电解质。
将上述各实施例和比较例的间隔物的厚度、与负极板接触的位置、配设形态及材质示于表1中。
表1
Figure BDA0000090684330000201
[评价]
使用实施例及比较例的电极组及方形非水系二次电池，进行以下的评价。
(电极组的不良情况(1))
将各实施例或比较例中得到的电极组中未供于电池制作的40个分解，观察有无卷绕后的断裂、合剂的脱落等不良情况。利用百分率来表示观察到不良情况的电极组的个数。
(容量维持率)
对于各实施例或比较例的60个方形非水系二次电池，测定反复进行500个循环的充放电后的容量，算出相对于初期容量的容量维持率。
(电极组的厚度)
对于各实施例或比较例的方形非水系二次电池，反复进行500个循环的充放电后，将30个电池分解。算出电极组的厚度的平均值。由该平均值减去未供于电池制作的40个电极组的厚度的平均值，求出因充放电而产生的厚度变化。
(电极组的不良情况(2))
对于上述经分解的30个电池，将电极组分解，观察有无电极板的断裂、压曲、锂析出、合剂的脱落等不良情况。利用百分率来表示观察到这些不良情况的电极组的个数。
(正极集电体间的距离)
对于各实施例或比较例的方形非水系二次电池，用CT拍摄长度方向的中心的剖面照片，算出因卷绕而形成的弯曲部分的正极集电体间的距离。对于初期的放电状态、及反复进行100个循环的充放电后的充电状态这两者，算出正极集电体间的距离。
(落下试验)
反复进行500个循环的充放电后，在上限电压为4.2V、电流为2A的条件下对10个方形非水系二次电池进行2小时充电。
接着，对于电池的6个面的各个面，各10次地将电池从1.5m的高度落下到混凝土面。在室温25℃下测定10个电池的温度，确认有无发热，求出电池温度的平均值。
(圆棒压坏试验)
反复进行500个循环的充放电后，在上限电压为4.2V、电流为2A的条件下对10个方形非水系二次电池进行2小时充电。
接着，在使电池卧倒的状态下沿着与长度方向垂直的方向用直径为10mm的圆棒实施压坏试验(压坏速度为5mm/秒)。在室温25℃下测定10个电池的温度，求出平均值。
(加热试验)
反复进行500个循环的充放电后，在上限电压为4.2V、电流为2A的条件下对10个方形非水系二次电池进行2小时充电。
接着，将电池放入到恒温槽中，在5℃/分钟的条件下使恒温槽的温度从常温升温至150℃，测定此时的电池温度，求出10个电池的平均值。
将上述评价的结果示于表2或表3中。
表2
Figure BDA0000090684330000221
如表2所示，实施例1～7的电极组中，卷绕后正极板14、负极板24均未见到电极板的断裂和电极活性物质层的脱落等不良情况。此外，即使在500个循环的充放电后，也未确认到锂析出、电极板的断裂、电极板的压曲、电极活性物质层的脱落等不良情况。另一方面，在充放电后，实施例的电极组内的间隔物完全溶解了。即，通过间隔物的溶解在电极板与隔膜之间形成空隙，即使负极板伴随着充电而产生膨胀，也会被上述空隙吸收。因此认为，即使在充放电后，也可抑制电极板的断裂和压曲、活性物质层的脱落等不良情况。
利用高效液相色谱法来调查非水系二次电池内的电解质，确认到构成间隔物的树脂(THV或低密度聚乙烯)发生了溶解。
此外，实施例的电极组即使在500个循环的充放电后也具有高容量维持率。
实施例的电极组在充放电后的厚度增加量也小，压曲得到抑制。因此认为能够维持良好的电池特性。进而，正极集电体间的距离即使在负极板发生膨胀的充电状态下也未变化。认为这是由于，能够利用上述空隙吸收伴随因充电而产生的负极板的膨胀的体积增加。
另一方面，在比较例1～2中，在500个循环的充放电后，容量维持率大大降低。在充放电后，以高概率确认到锂析出、电极板的断裂、电极板的压曲、电极活性物质层的脱落等不良情况。在充放电后，电极组的厚度的增加量也大。由CT照片可知，在充电状态下发生了电极板的压曲。在充电状态下，正极集电体间的距离也比初期状态下大，认为是由于伴随因充电而产生的负极的膨胀的体积增加而导致的。
比较例2的电极组内部的间隔物在充放电后也未溶解而残存。比较例1中，在未使用间隔物的情况下形成电极组，比较例2中，由于间隔物未溶解，所以无法在电极组内部形成空隙。因此认为，即使负极因充电而产生膨胀，也无法吸收体积增加。
表3
Figure BDA0000090684330000231
根据表3的结果，在实施例1～7中，500个循环后的落下试验、圆棒压坏试验、150℃加热试验中均未确认到不良情况。认为这是由于，压曲得到抑制，能够抑制由此导致的内部短路，所以能够维持良好的安全性。另外，实施例5中在间隔物的构成树脂中添加了芳族聚酰胺纤维，由此，即使上述树脂溶解，芳族聚酰胺纤维也会残存而形成绝缘层。因此，对于安全性可获得更高的效果。
另一方面，比较例1及2的非水系二次电池在落下试验、圆棒压坏试验、150℃加热试验中的任一试验中，发热温度显著变高。认为其原因在于，起因于因卷绕或充放电而产生的伴随负极板的膨胀的不良情况，发生内部短路或压曲。
由以上的结果也表明，利用使用了溶解于非水电解质的材料的间隔物来形成电极组时，因材料的溶解而形成的空隙能够吸收因充电时的负极的膨胀而产生的体积增加，由此能够抑制压曲或伴随其而产生的内部短路。另外，实施例1～7中虽然在负极板与隔膜之间形成了空隙，但并不限定于此。当然，仅形成于正极板与隔膜之间、或形成于正极板与隔膜之间及负极板与隔膜之间这两者中均可获得同样的效果。
此外，实施例1～7中记载了为了如上所述在正极板与隔膜之间或负极板与隔膜之间的至少任一者中形成空间而使用完全溶解于非水电解质的树脂作为间隔物的实施例，但并不限定于此，当然，即使构成间隔物的材料的一部分残存也可获得同样的效果。
虽然实施例1～7中制作了卷绕成螺旋状的电极组，当然在以曲折状层叠的电极组中也可获得同样的效果。进而在这些实施例中使用方形非水系二次电池进行了说明，当然对于圆筒形非水系二次电池也可获得同样的效果。
关于现在优选的实施方式对本发明进行了说明，但并非限定性解释这样的公开内容。通过阅读上述公开内容，属于本发明的技术领域的技术人员当然可以知道各种变形及改变。因此，应当解释为，所附的权利要求书在不脱离本发明的真正精神及范围的情况下包含全部变形及改变。
产业上的可利用性
本发明的非水系二次电池用电极组通过在正极板与多孔质绝缘层之间或上述负极板与多孔质绝缘层之间的至少任一者中配置由溶解于非水电解质而形成空隙的树脂形成的间隔物来构成电极组，从而能够吸收因充电时的负极的膨胀而产生的体积增加，由此能够抑制电极板的压曲。此外，通过使用该电极组，可抑制因电极板的压曲而产生的内部短路所导致的发热，能够提供安全性高的非水系二次电池，所以作为伴随着电子设备及通信设备的多功能化而期望高容量化的便携用电源等是有用的。
符号的说明
4非水系二次电池用电极组
10间隔物
11正极集电体
12a、12b正极活性物质层
14正极板
21负极集电体
22a、22b负极活性物质层
24负极板
30方形非水系二次电池
31、31a、31b隔膜
32正极引线
33负极引线
36电池壳
37绝缘板
38封口板
39绝缘垫圈
40端子
52密封塞口
51密封塞
A电极组的卷绕方向
P、P1、P2、P3间距

Claims (15)

1.一种非水系二次电池，其具备：
包含长条的正极集电体及附着于所述正极集电体的表面的正极活性物质层的正极板、
包含长条的负极集电体及附着于所述负极集电体的表面的负极活性物质层的负极板、
介于所述正极板与所述负极板之间的多孔质绝缘层、
和非水电解质，
在所述正极板与所述多孔质绝缘层之间或所述负极板与所述多孔质绝缘层之间的至少一者中配置有薄膜状的间隔物，
所述间隔物包含溶解于所述非水电解质的树脂。
2.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述树脂为选自由聚烯烃树脂及氟树脂组成的组中的至少1种。
3.根据权利要求2所述的非水系二次电池，其中，所述聚烯烃树脂为密度小于930kg/m3的低密度聚乙烯。
4.根据权利要求2所述的非水系二次电池，其中，所述氟树脂含有包含偏氟乙烯单元、四氟乙烯单元和六氟丙烯单元的共聚物。
5.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述正极板、所述负极板及所述多孔质绝缘层沿着长度方向卷绕成螺旋状、或层叠为曲折状，从而构成电极组。
6.根据权利要求5所述的非水系二次电池，其中，所述间隔物沿着所述多孔质绝缘层的长度方向连续地配置。
7.根据权利要求6所述的非水系二次电池，其中，所述间隔物配置在所述卷绕的电极组的最内周部附近。
8.根据权利要求5所述的非水系二次电池，其包含多个所述间隔物，所述多个间隔物沿着所述多孔质绝缘层的长度方向间歇地配置。
9.根据权利要求8所述的非水系二次电池，其中，所述多个所述间隔物配置在所述层叠的电极组的折缝附近。
10.根据权利要求8所述的非水系二次电池，其中，所述卷绕的电极组具有与卷绕轴垂直的端面为长圆形的扁平形状，多个所述间隔物配置在所述卷绕的电极组的弯曲部。
11.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述间隔物按照仅与所述正极板或所述负极板的单面接触的方式配置在所述多孔质绝缘层的表面。
12.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述间隔物按照与所述正极板或所述负极板的两面接触的方式配置在所述多孔质绝缘层的表面。
13.根据权利要求1所述的非水系二次电池，其中，所述间隔物包含所述树脂与纤维的复合物。
14.一种非水系二次电池用电极组，其具备：
包含长条的正极集电体及附着于所述正极集电体的表面的正极活性物质层的正极板、
包含长条的负极集电体及附着于所述负极集电体的表面的负极活性物质层的负极板、
和介于所述正极板与所述负极板之间的多孔质绝缘层，
所述正极板与所述多孔质绝缘层之间或所述负极板与所述多孔质绝缘层之间的至少一者中配置有薄膜状的间隔物，
所述间隔物包含下述树脂，所述树脂具有25℃下在碳酸亚乙酯∶碳酸甲乙酯∶碳酸二乙酯的重量比为20∶30∶50的混合溶剂100g中溶解3g以上的溶解度。
15.一种非水系二次电池，其具备：
包含长条的正极集电体及附着于所述正极集电体的表面的正极活性物质层的正极板、
包含长条的负极集电体及附着于所述负极集电体的表面的负极活性物质层的负极板、
介于所述正极板与所述负极板之间的多孔质绝缘层、
和非水电解质，
在所述非水电解质中溶解有包含偏氟乙烯单元、四氟乙烯单元和六氟丙烯单元的共聚物或低密度聚乙烯。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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