CN103125045A - 非水电解液电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够确保电池异常时的安全性并抑制电池使用时的容量或输出功率的降低的非水电解液电池。在锂离子二次电池(20)中,在电池容器(7)中收容有正负极板经由隔板而卷绕的电极组(6),注液有非水电解液。正极板在铝箔(W1)的两面形成含有锂过渡金属复合氧化物的正极合剂层(W2)。在正极合剂层(W2)的表面形成含有阻燃剂的磷腈化合物和具有离子传导性的粘合剂的聚环氧乙烷的阻燃剂层(W6)。负极板在轧制铜箔(W3)的两面形成含有负极活性物质的碳材的负极合剂层(W4)。用聚环氧乙烷确保离子传导性,在因电池异常而电池温度上升时,磷腈化合物进行分解。
Description
技术领域
本发明涉及非水电解液电池,特别涉及在集电体上涂装有含有活性物质的正极合剂的正极板和在集电体上涂装有含有活性物质的负极合剂的负极板经由多孔质隔板而配置成的非水电解液电池。
背景技术
作为电解液为水溶液系的二次电池,已知有碱蓄电池或铅蓄电池等。取代这些水溶液系二次电池,作为小型、轻量且高能量密度的二次电池,以锂二次电池为代表的非水电解液电池正在普及。在用于非水电解液电池的电解液中,含有二甲醚等有机溶剂。由于有机溶剂具有可燃性,因此,在短路等电池异常时或火中投下时电池温度上升的情况,有可能通过电池构成材料的燃烧或活性物质的热分解反应,电池举动变激烈。
为了避免这种情况并确保电池的安全性,提出了各种安全化技术。例如,公开有在非水电解液中使阻燃剂(难燃性赋予物质)溶解并将非水电解液进行难燃化的技术(参照日本国特开平4-184870号公报)、在隔板中使阻燃剂分散并将隔板进行难燃化的技术(参照日本国特开2006-127839号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,特开平4-184870号公报、特开2006-127839号公报的技术为将含有阻燃剂的非水电解液或隔板的电池构成材料本身进行难燃化的技术,难以将电池本身进行难燃化。例如,在特开2006-127839号公报的技术中,可以根据隔板中含有的阻燃剂的量对隔板本身赋予难燃性。将该技术适用于锂二次电池的情况,在锂二次电池中,由于活性物质的热分解反应引起的发热增大,为了抑制温度上升,需要大量的阻燃剂。这样,在较多地含有阻燃剂的隔板中,有可能也产生作为隔板难以保持本来要求的强度的问题。另外,也可以使阻燃剂与活性物质同时在合剂中含有,此时,也产生如下问题:由于利用阻燃剂填埋合剂层的间隙,会妨碍充放电时的离子的移动,容量或输出功率降低。
本发明鉴于上述情况,其课题在于,提供可以确保电池异常时的安全性、抑制电池使用时的容量或输出功率的降低的非水电解液电池。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明为非水电解液电池,其是在集电体上涂装有含有活性物质的正极合剂的正极板和在集电体上涂装有含有活性物质的负极合剂的负极板经由多孔质隔板配置而成的非水电解液电池,其特征在于,在所述正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面配置含有阻燃剂的磷腈化合物及具有离子传导性的粘合剂的阻燃剂层。
在本发明中,通过在配置于正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面的阻燃剂层中含有阻燃剂的磷腈化合物,在活性物质的附近存在阻燃剂,因此,在因电池异常而温度上升时,利用阻燃剂抑制电池的燃烧,因此,能够使电池性能稳定并确保安全性,通过阻燃剂层中所含的粘合剂具有离子传导性,在通常充放电时确保阻燃剂层中的离子传导性,因此,能够抑制容量或输出功率的降低。
在该情况下,可以将阻燃剂设定为在60℃以上400℃以下的温度环境进行热分解的磷腈化合物。可以相对于正极合剂以10wt%以上的比例含有阻燃剂。另外,可以将阻燃剂层的粘合剂设定为聚醚系高分子化合物。聚醚系高分子化合物可以含有聚环氧乙烷。另外,在阻燃剂层中可以分别以阻燃剂为50wt%~91wt%的范围的比例含有、粘合剂为9wt%~50wt%的范围的比例含有。
发明效果
根据本发明,可以得到如下效果:通过在配置于正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面的阻燃剂层中含有阻燃剂的磷腈化合物,在活性物质的附近存在阻燃剂,因此,在因电池异常而温度上升时,利用阻燃剂抑制电池的燃烧,因此,能够使电池性能稳定并确保安全性,通过阻燃剂层中所含的粘合剂具有离子传导性,在通常充放电时确保阻燃剂层中的离子传导性,因此,能够抑制容量或输出功率的降低。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的圆柱形锂离子二次电池的剖面图。
具体实施方式
下面,参照附图,对应用了本发明的混合动力汽车搭载用的圆柱形锂离子二次电池(非水电解液电池)的实施方式进行说明。
如图1所示,本实施方式的圆柱形锂离子二次电池20为实施了镍镀覆的钢制的、具有有底圆筒状的电池容器7。在电池容器7中,收容带状的正负极板经由隔板而卷绕成截面螺旋状的电极组6。
在电极组6的卷绕中心使用聚丙烯树脂制的中空圆筒状的轴芯1。在电极组6的上侧、在轴芯1的大致延长线上配置用于集电来自正极板的电位的圆环状导体的正极集电环4。正极集电环4固定于轴芯1的上端部。在从正极集电环4的周围一体地突出的缘部周围,通过超声波焊接接合从正极板导出的正极引线片2的端部。在正极集电环4的上方配置有内置安全阀且成为正极外部端子的圆盘状的电池盖11。正极集电环4的上部经由导体引线连接于电池盖11。
另一方面,在电极组6的下侧配置有用于集电来自负极板的电位的圆环状导体的负极集电环5。在负极集电环5的内周面上固定轴芯1的下端部外周面。在负极集电环5的外周围上通过焊接接合从负极板导出的负极引线片3的端部。负极集电环5的下部经由导体引线连接于电池容器7的内底部。在本例中,电池容器7的尺寸设定为外径40mm、内径39mm。
电池盖11经由绝缘性及耐热性的EPDM树脂制衬垫10铆接固定于电池容器7的上部。因此,密封锂离子二次电池20的内部。另外,在电池容器7内注液有非水电解液。在非水电解液中,在碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)的体积比1:1:1的混合溶剂中使用溶解有作为锂盐的六氟磷酸锂(LiPF6)1摩尔/升的溶液。予以说明,锂离子二次电池20通过以规定电压及电流进行初充电而赋予电池功能。
电极组6的正极板和负极板以上述两极板不直接接触的方式经由可以通过锂离子的多孔质聚乙烯制隔板W5卷绕于轴芯1的周围。在本例中,隔板W5的厚度设定为30μm。正极引线片2和负极引线片3分别配置在电极组6的相互相反侧的两端面。在本例中,电极组6的直径通过调整正极板、负极板、隔板W5的长度而设定为38±0.5mm。在电极组6及正极集电环4的缘部周面全周,为了防止电极组6和电池容器7的电气的接触而实施绝缘包覆。在绝缘包覆中,使用在聚酰亚胺制的基材的一面涂敷有六甲基丙烯酸酯的粘合剂的粘合带。粘合带从缘部周面经过电极组6的外周面卷绕一圈以上。以电极组6的最大径部为绝缘包覆存在部的方式调整卷数,该最大径比电池容器7的内径稍微小地设定。
构成电极组6的正极板作为正极集电体具有铝箔(集电体)W1。在本例中,铝箔W1的厚度设定为20μm。在铝箔W1的两面实质上均等且均质地涂装正极合剂,形成正极合剂层W2。在正极合剂中,含有作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物。被涂装的正极合剂层W2的厚度大致一样,且在正极合剂层W2内大致一样地分散有正极活性物质。锂过渡金属复合氧化物可以使用例如具有层状结晶结构的锰镍钴复合酸锂粉末或具有尖晶石结晶结构的锰酸锂粉末的任一种。在正极合剂中,相对于例如锂过渡金属复合氧化物的85wt%(质量%)、配合有作为导电材料的鳞片状石墨的8wt%及乙炔黑的2wt%和作为粘合剂(胶粘材料)的聚偏氟乙烯(以下,简称为PVdF)的5wt%。在铝箔W1上涂装正极合剂时,使用分散溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下,简称为NMP)。在铝箔W1的长寸方向一侧的侧缘形成有宽度30mm的正极合剂的未涂装部。未涂装部刻痕为梳状,在凹口残部形成正极引线片2。相邻的正极引线片2的间隔设定为20mm,正极引线片2的宽度设定为5mm。正极板干燥后进行冲压加工,裁剪成宽度80mm。
另外,在正极合剂层W2的表面、即正极板的两面形成含有阻燃剂和具有离子传导性的粘合剂的阻燃剂层W6。阻燃剂使用以磷及氮为基本骨架的磷腈化合物。作为粘合剂,可以使用具有锂离子传导性的聚醚系高分子化合物,可以列举例如:聚环氧乙烷、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇甲醚等。在本例中,使用聚环氧乙烷作为粘合剂。在本例中,阻燃剂的配合比例相对于正极合剂设定为1wt%以上。另外,粘合剂的配合比例可以相对于正极合剂设定在1~10wt%的范围内。在阻燃剂层W6中,以50wt%~91wt%的范围的比例含有磷腈化合物,以9wt%~50wt%的范围的比例含有聚环氧乙烷。该阻燃剂层W6是如下形成的。即,在正极合剂层W2的表面涂敷使磷腈化合物和聚环氧乙烷溶解、分散的溶液,干燥后实施冲压处理,由此调整正极板整体的厚度。
磷腈化合物为通式(NPR2)3或(NPR2)4表示的环状化合物。通式中的R表示氟或氯等卤元素或一价的取代基。作为一价的取代基,可以列举:甲氧基或乙氧基等烷氧基、苯氧基或甲基苯氧基等芳氧基、甲基或乙基等烷基、苯基或甲苯基等芳基、甲基氨基等含有取代型氨基的氨基、甲基硫基或乙基硫基等烷硫基、及苯硫基等芳硫基。这些磷腈化合物分别在规定温度下进行热分解,可使用在60℃以上400℃以下的温度环境进行热分解的物质。即,考虑正极活性物质在60℃以上开始自发热及正极活性物质超过400℃时开始进行热分解,可使用60℃以上400℃以下的磷腈化合物。
另一方面,负极板具有轧制铜箔(集电体)W3作为负极集电体。在本例中,轧制铜箔W3的厚度设定为10μm。在轧制铜箔W3的两面,负极合剂与正极板同样地操作,实质上均等且均质地涂装,形成负极合剂层W4。在负极合剂中含有可以包藏、放出锂离子的碳材作为负极活性物质。在本例中,负极活性物质的碳材使用非晶质碳粉末。在负极合剂中,例如,相对于非晶质碳粉末的90wt%,配合作为粘合剂的PVdF的10wt%。在轧制铜箔W3上涂装负极合剂时,使用分散溶剂的NMP。在轧制铜箔W3的长度方向一侧的侧缘上,与正极板同样地形成宽度30mm的负极合剂的未涂装部,形成负极引线片3。相邻的负极引线片3的间隔设定为20mm,负极引线片3的宽度设定为5mm。负极板干燥后进行冲压加工,裁剪成宽度86mm。予以说明,负极板的长度在卷绕正极板及负极板时,以在卷绕最内周及最外周沿卷绕方向正极板不从负极板溢出的方式比正极板的长度长120mm而设定。另外,负极合剂层W4(合剂涂敷部)的宽度在与卷绕方向垂直的方向以正极合剂层W2不从负极合剂层W4溢出的方式设定为比正极合剂层W2的宽度长6mm。
实施例
以下,对按照本实施方式制作的锂离子二次电池20的实施例进行说明。予以说明,对为了比较而制作的比较例及参考例的锂离子二次电池,也同时进行记载。
(实施例1)
在实施例1中,制备将阻燃剂的磷腈化合物(株式会社普利司通制、商品名Phoslight(注册商标)、固体状、分解温度250℃以上)和聚环氧乙烷进行溶解、分散而形成的溶液。聚环氧乙烷的配合比例相对于正极合剂设定为1wt%。磷腈化合物的配合比例如下表1所示,相对于正极合剂调整为1wt%。在通过冲压加工将厚度调整为120μm的正极合剂层W2的表面涂敷该分散溶液。此时,通过调整分散溶液的涂敷量,调整相对于正极合剂的阻燃剂的配合比例。阻燃剂层W6的厚度为4μm。在阻燃剂层W6中,以50wt%含有磷腈化合物,以50wt%含有聚环氧乙烷。
[表1]
(实施例2~实施例9)
如表1所示,在实施例2~实施例9中,除改变阻燃剂的配合比例之外,与实施例1同样地操作。即,就阻燃剂的配合比例而言,在实施例2中调整为2wt%,在实施例3中调整为3wt%,在实施例4中调整为5wt%,在实施例5中调整为6wt%,在实施例6中调整为8wt%,在实施例7中调整为10wt%,在实施例8中调整为15wt%,在实施例9中调整为20wt%。为了增大阻燃剂的配合比例,使相对于正极合剂层W2的分散溶液的涂敷量增加,因此,得到的正极板的阻燃剂层W6的厚度发生变化。阻燃剂层W6的厚度如表1所示,在实施例2中为8μm,在实施例3中为10μm,在实施例4中为17μm,在实施例5中为20μm,在实施例6中为24μm,在实施例7中为31μm,在实施例8中为44μm,在实施例9中为63μm。另外,阻燃剂层W6中的磷腈化合物及聚环氧乙烷的比例使用与实施例1同样的分散溶液,根据涂敷量调整阻燃剂量,因此,关于实施例2~实施例9的任一种,均为50wt%及50wt%。
(比较例)
在比较例中,除在正极合剂层W2的表面不形成阻燃剂层W6之外,与实施例1同样地操作。即,比较例的锂离子二次电池为现有的电池。
(试验1)
关于各实施例及比较例的锂离子二次电池,进行过充电试验并进行评价。在过充电试验中,在电池中央部配置热电偶,测定以0.5C的电流值连续充电各锂离子二次电池时的电池表面的温度。下表2表示过充电试验中的电池表面最高温度。
[表2]
如表2所示,不含有阻燃剂的比较例的锂离子二次电池通过过充电试验,电池表面最高温度达到482.9℃。与此相对,含有阻燃剂的实施例1~实施例9的锂离子二次电池20,电池表面最高温度全部降低,可判定:通过增大阻燃剂的配合比例,电池表面最高温度的降低的比例也增大。如果阻燃剂相对于正极合剂配合1wt%(实施例1),则与比较例的锂离子二次电池相比,可以使电池表面最高温度降低。如果考虑抑制活性物质的热分解反应或其连锁反应,则电池表面最高温度优选控制在大约150℃以下。该情况可以通过将阻燃剂的配合比例设定为10wt%以上来实现(实施例7~实施例9)。
(实施例10)
在实施例10中,将磷腈化合物的配合比例相对于正极合剂设定为10wt%,将聚环氧乙烷的配合比例如下表3所示,相对于正极合剂调整为1wt%,除此之外,与实施例1同样地,在厚度120μm的正极合剂层W2的表面形成阻燃剂层W6。阻燃剂层W6的厚度为25μm。在阻燃剂层W6中,分别以91wt%含有磷腈化合物,以9wt%含有聚环氧乙烷。
[表3]
粘合剂量 | 阻燃剂层厚度 | |
实施例10 | 1wt% | 25μm |
实施例11 | 3wt% | 24μm |
实施例12 | 5wt% | 26μm |
实施例13 | 8wt% | 28μm |
实施例14 | 10wt% | 31μm |
实施例15 | 1wt% | 32μm |
实施例16 | 1wt% | 29μm |
(实施例11~实施例14)
如表3所示,在实施例11~实施例14中,除改变聚环氧乙烷的配合比例之外,与实施例10同样地操作。即,相对于正极合剂的聚环氧乙烷的配合比例分别在实施例11中调整为3wt%,在实施例12中调整为5wt%,在实施例13中调整为8wt%,在实施例14中调整为10wt%。就阻燃剂层W6的厚度而言,在实施例11中为24μm,在实施例12中整为26μm,在实施例13中为28μm,在实施例14中为31μm。另外,就阻燃剂层W6中的磷腈化合物及聚环氧乙烷的比例而言,在实施例11中为77wt%及23wt%,在实施例12中为67wt%及33wt%,在实施例13中为56wt%及44wt%,在实施例14中为50wt%及50wt%。
(实施例15~实施例16)
在实施例15~实施例16中,除改变阻燃剂层W6的粘合剂之外,与实施例10同样地操作。即,作为粘合剂,在实施例15中使用聚乙二醇二甲醚,在实施例16中使用聚乙二醇甲醚。如表3所示,阻燃剂层W6的厚度在实施例15中为32μm,在实施例16中为29μm。
(试验2)
关于实施例10~实施例16及比较例的锂离子二次电池,进行充放电试验来进行评价。在充放电试验中,以0.5C的电流值充电各锂离子二次电池之后,测定以1.0C及3.0C的电流值放电时的放电容量。算出将比较例的锂离子二次电池中的放电容量设定为100%时的相对容量。下表4表示相对容量的结果。
[表4]
1.0C放电 | 3.0C放电 | |
实施例10 | 92% | 83% |
实施例11 | 95% | 86% |
实施例12 | 96% | 85% |
实施例13 | 94% | 84% |
实施例14 | 93% | 82% |
实施例15 | 88% | 74% |
实施例16 | 83% | 72% |
如表4所示,能够确认:在正极合剂层W2的表面形成有阻燃剂层W6的实施例10~实施例14的各锂离子二次电池20中,与没有形成阻燃剂层W6的比较例的锂离子二次电池相比,以1.0C放电可以确保90%以上的放电容量,以3.0C放电可以确保80%以上的放电容量。可考虑是因为,虽然通过阻燃剂层W6的形成可预测电池性能的降低,但是通过配合于阻燃剂层W6的粘合剂具有离子传导性而抑制容量降低。另外还确认:即使改变有粘合剂的种类的实施例15、实施例16,与将聚环氧乙烷设定为粘合剂时相比时,虽然看到若干的容量降低,但是,以1.0C放电可以确保80%以上的放电容量,以3.0C放电可以确保70%以上的放电容量。
(作用等)
以下,对本实施方式的锂离子二次电池20的作用等进行说明。
在本实施方式中,在构成电极组6的正极板的正极合剂层W2的表面形成含有作为阻燃剂的磷腈化合物的阻燃剂层W6。该磷腈化合物在电池异常时等高温环境的规定温度(60~400℃)进行分解。通过在正极合剂层W2的表面形成阻燃剂层W6,磷腈化合物存在于正极活性物质的附近。因此,在锂离子二次电池20暴露于异常的高温环境时或产生电池异常时,通过正极活性物质的热分解反应或其连锁反应电池温度上升时,磷腈化合物进行分解。由此,抑制电池构成材料的燃烧,因此,可以使锂离子二次电池20的电池性能稳定并确保安全性。
另外,在本实施方式中,在阻燃剂层W6中含有具有离子传导性的聚环氧乙烷作为粘合剂。在正极合剂层W2的表面形成仅阻燃剂的层的情况,有可能利用阻燃剂填埋正极合剂层W2的表面中的活性物质的间隙,阻碍锂离子的移动。结果,有时招致输出功率降低。与此相反,通过在阻燃剂层W6中含有具有离子传导性的聚环氧乙烷,可确保离子传导性,因此,锂离子可以充分地移动正负极板间,可以确保电池性能。而且,仅以磷腈化合物形成阻燃剂层W6的情况,有时磷腈化合物的分散状态容易不均匀化,安全性的确保不充分。与此相反,通过将磷腈化合物和粘合剂进行混合并形成阻燃剂层W6,磷腈化合物的分散状态均匀化,可以得到稳定的阻燃效果。另外,通过阻碍本来离子传导性的磷腈化合物的分散状态进行均匀化,形成存在于磷腈化合物的间隙的聚环氧乙烷大致一样的多孔质样的离子传导经路。因此,锂离子的移动被圆顺化,可以有助于电池性能的确保。
而且,在本实施方式中,作为阻燃剂,可使用在60℃以上400℃以下的温度环境进行热分解的磷腈化合物。如果考虑正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物在60℃以上开始自发热,则在低于60℃下进行热分解的磷腈化合物有可能妨碍通常的充放电性能。另外,锂过渡金属复合氧化物超过400℃时,开始进行热分解,因此,超过400℃而进行热分解的磷腈化合物难以得到充分的效果。因此,如果是在60℃以上400℃以下进行热分解的磷腈化合物,则在通常的电池使用时,磷腈化合物不分解而作为阻燃剂层W6保持,因此,可以确保锂离子二次电池20的电池性能,在成为电池异常的温度环境,磷腈化合物进行分解,可以确保安全性。
予以说明,在本实施方式中,例示了在正极合剂层W2的表面、即正极板的两面形成阻燃剂层W6的例子,但本发明并不限定于这些。例如,可以在负极合剂层W4或隔板W5的表面形成。即,阻燃剂层W6可以在正极板、负极板及隔板W5的至少1个一面或两面形成。在负极合剂层W4或隔板W5的表面形成阻燃剂层W6的情况下,确认可得到与本实施方式同样的效果。在电池异常时等,预测正极板中的发热量增大,因此,在正极板上形成阻燃剂层W6是有效的。
另外,在本实施方式中,例示了作为配合于阻燃剂层W6的粘合剂的聚环氧乙烷,但本发明并不限定于这些,只要具有离子传导性并可以形成阻燃剂层W6,可以使用任何粘合剂。作为具有粘合剂功能和锂离子传导性的材料,可以列举聚醚系高分子化合物,可以使用上述的聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇甲醚等。另外,在本实施方式中,例示了在粘合剂中使用聚环氧乙烷的1种的例子,但也可以使用2种以上。
而且,在本实施方式中,例示了将配合于阻燃剂层W6的粘合剂的比例相对于正极合剂设定为1~10wt%的范围的例子。粘合剂的配合比例超过10wt%时,阻燃剂层W6的厚度会增大,有可能阻碍电池性能。即,在相同的容积的锂离子二次电池中,通过阻燃剂层W6的厚度增大,正极合剂层W2的厚度相对地缩小,活性物质量减少,因此,反而使电池性能降低。相反地,粘合剂的配合比例低于1wt%时,难以形成阻燃剂层W6,另外,离子传导性不充分,因此,不能充分地达到抑制输出功率或容量的降低的效果。
而且,在本实施方式中,例示了将配合于阻燃剂层W6的阻燃剂的比例设定为1wt%以上的例子(实施例1~实施例9)。阻燃剂的配合比例低于1wt%时,难以抑制热分解反应引起的温度上升。另外,如果考虑抑制热分解反应的连锁反应引起的进一步温度上升,则更优选将阻燃剂的配合比例设定为10wt%以上。相反地,阻燃剂的配合比例超过20wt%时,阻燃剂层W6的厚度增大,因此,有可能招致对电池内的活性物质充填量的降低引起的电池容量的降低、正负极板间的距离扩大引起的电池电阻的增大等,所以不优选。因此,更优选将阻燃剂的配合比例调整为10~20wt%的范围。
而且,在本实施方式中,例示了配合作为阻燃剂的磷腈化合物的1种的例子,但本发明并不限定于这些,也可以混合使用本实施方式中例示的磷腈化合物的2种以上或磷腈化合物以外的阻燃剂。作为这种阻燃剂,只要是可以在上述的温度范围内进行热分解并抑制活性物质的热分解反应或其连锁反应引起的温度上升的物质即可。
另外,在本实施方式中,没有特别提及,可以以在阻燃剂层W6中形成多孔并使锂离子透过性提高的方式进行多孔化。为了进行多孔化,在形成阻燃剂层W6时配合造孔剂(孔形成剂)即可。作为造孔剂,可以使用例如氧化铝等,可以与形成的多孔的比例同时,调整造孔剂的配合比例。这样的话,可以使通常的电池使用(充放电)时的锂离子的正负极板间的移动性提高,可以使电池性能提高。而且,可以在阻燃剂层W6中含有导电剂。这样的话,在阻燃剂层W6中的离子传导性的基础上,电子传导性也提高,因此,可以谋求电池性能的提高。作为导电剂,可以列举例如石墨或非晶质碳等的碳材。
而且,在本实施方式中,例示了搭载于混合动力汽车的圆柱形锂离子二次电池20,但本发明并不限定于此,可以适用于电池容量超过约3Ah的大型的锂离子二次电池。另外,在本实施方式中,例示了卷绕有正极板、负极板的电极组6,但本发明并不限定于此,可以设定为例如层压有矩形状的正极板、负极板的电极组。而且,关于电池形状,除圆柱形之外,不用说可以设定为方形等。另外,本发明并不制限于锂离子二次电池,当然可以适用于使用有非水电解液的非水电解液电池。
而且,在本实施方式中,例示了在正极活性物质中使用具有层状结晶结构的锰镍钴复合酸锂粉末、具有尖晶石结晶结构的锰酸锂粉末的任一种的锂过渡金属复合氧化物的例子,作为本发明中可以使用的正极活性物质,只要是锂过渡金属复合氧化物即可。另外,在本实施方式中,例示了在负极活性物质中使用非晶质碳的例子,但本发明并不限定于此。作为负极活性物质,只要是可以包藏、放出锂离子的碳材即可,例如,可以使用石墨系的材料。而且,关于非水电解液的组成等、即有机溶剂的种类或组合、锂盐的种类或配合量等,也没有特别限制。
产业上的可利用性
本发明提供可以确保电池异常时的安全性、抑制电池使用时的容量或输出功率的降低的非水电解液电池,因此,有助于非水电解液电池的制造、销售,因此,具有产业上的可利用性。
Claims (6)
1.非水电解液电池,其是在集电体上涂装有含有活性物质的正极合剂的正极板和在集电体上涂装有含有活性物质的负极合剂的负极板经由多孔质隔板配置而成的非水电解液电池,其特征在于,在所述正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面配置含有阻燃剂的磷腈化合物及具有离子传导性的粘合剂的阻燃剂层。
2.如权利要求1所述的非水电解液电池,其特征在于,所述阻燃剂在60℃以上400℃以下的温度环境进行热分解。
3.如权利要求1所述的非水电解液电池,其特征在于,相对于所述正极合剂,所述阻燃剂是以10wt%以上的比例含有。
4.如权利要求1所述的非水电解液电池,其特征在于,所述粘合剂为聚醚系高分子化合物。
5.如权利要求4所述的非水电解液电池,其特征在于,所述聚醚系高分子化合物含有聚环氧乙烷。
6.如权利要求1所述的非水电解液电池,其特征在于,在所述阻燃剂层中,分别以50wt%~91wt%的范围的比例含有所述阻燃剂、以9wt%~50wt%的范围的比例含有所述粘合剂。
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