CN103620849B - 生产率和安全性优异的二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次电池，其具有将具有正极/隔膜/负极结构的卷状物安装在圆筒形电池壳中的结构，其中安装在所述卷状物顶部的板状绝缘体包含：穿孔的入口，所述穿孔的入口能够排放气体并使电极端子穿过；和多个细孔，所述细孔允许电解质溶液透过，但不允许尺寸为100μm以上的异物透过。
Description
技术领域
本发明涉及具有优异生产率和安全性的二次电池。更具体地，本发明涉及具有如下结构的二次电池：将具有正极/隔膜/负极结构的卷状物(jelly-roll)安装在圆筒形电池壳中，其中安装在所述卷状物的顶部的板状绝缘体包含穿孔的入口和多个细孔，所述穿孔的入口能够排放气体并使电极端子穿过，且所述细孔允许电解质溶液透过，但不允许尺寸为100μm以上的异物透过。
背景技术
关于移动装置的技术开发和对其需求的增加，导致对作为能源的二次电池的需求快速增加。在二次电池中，具有高能量密度、高驱动电压和优异的储存和寿命特性的锂二次电池被广泛用作包含移动装置的各种电子产品的能源。
根据电池壳的形状，可以将二次电池分为分别安装在圆筒形金属罐和矩形金属罐中的圆筒形电池和矩形电池、以及安装在由铝层压片制成的袋状壳中的袋状电池。其中，圆筒形电池具有容量相对高且结构稳定型优异的优点。安装在电池壳中的电极组件是能够充电和放电的发电装置，所述发电装置具有正极/隔膜/负极层压结构，并分为如下类型：卷状物型，其中对包含插入正极与负极之间的隔膜的电极组件进行卷绕，所述正极和负极各自由涂布活性材料的长片制成；堆叠型，其中以隔膜插入正极与负极之间的方式对多个正极和多个负极依次层压；以及堆叠/折叠型，其为卷状物型和堆叠型的组合。其中，卷状物型电极组件具有易于制造且单位重量的能量密度高的优点。
在这点上，将常规圆筒形二次电池示于图1中。将通常用于圆筒形二次电池的绝缘体示于图2和3中的平面图中。
参考附图，通过如下操作来制造圆筒形二次电池100：将卷状物型(卷绕型)电极组件120安装在电池壳130中；将电解质溶液注入电池壳130中；以及将具有电极端子(例如正极端子，未示出)的盖组件140连接到壳130的开口顶部。
通过将隔膜123插入正极121与负极122之间并将制得的结构卷绕成圆形，得到电极组件120。将圆筒形中心销150插入卷状物的核心(中心)。所述中心销150通常由金属制成以赋予预定强度，并具有圆形弯曲板材的中空形圆筒形结构。这种中心销150固定并支持电极组件并充当通道，能够将因充放电期间的内部反应和因运行而产生的气体排出。
另外，板状绝缘体180a安装在电极组件120顶部，并在其中心具有与中心销150的通孔151贯通的入口181a以排出气体，并将电极组件120的正极极耳142连接到盖组件140的盖板145。
然而，布置在卷状物顶部的绝缘体180a是一种阻断通道的结构，其中在将电解质溶液注入电池中的过程中电解质溶液通过所述通道渗入电池中。基于该原因，电解质溶液仅通过与中心销150贯通的入口181a和不包含绝缘体180a的区域渗入电池，由此不利地需要较长时间以注入电解质，因此造成生产效率劣化。
为了提高电解质溶液的渗透性，如图3中所示，提出了具有在入口181b周围形成多个通孔182b的结构的局部连接构件180b。
然而，发现这种结构在安全性方面存在严重问题。即，在制造和/或组装盖组件140、电池壳130等的过程中产生的诸如金属粉末的导电杂质粒子通过在绝缘体180b中打孔而形成的通孔182b渗入电极组件120中，由此不利地发生短路或电池寿命的劣化。
因此，越来越需要如下二次电池，其提高电解质溶液的注射加工性，并在电池组装过程中防止异物并入，由此提高寿命。
发明内容
技术问题
因此，为了解决尚未解决的上述和其他技术问题而完成了本发明。
作为为了解决如上所述问题而进行的多种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明人开发了具有下述特定形状的绝缘体并发现，绝缘体防止在诸如压边(beading)的组装过程期间产生的异物并入卷状物中以防止电池缺陷，所述绝缘体提高安全性并提高电解质溶液的注射性。根据该发现，完成了本发明。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种具有如下结构的二次电池：将具有正极/隔膜/负极结构的卷状物安装在圆筒形电池壳中，其中将板状绝缘体安装在所述卷状物顶部，且所述绝缘体包含穿孔的入口和多个细孔，所述穿孔的入口能够排放气体并使电极端子穿过，且所述细孔允许电解质溶液透过，但不允许尺寸为100μm以上的异物透过。
因此，根据本发明的二次电池不存在在注入电解质溶液期间将尺寸为100μm以上的异物并入卷状物中的危险，由此省略过筛并除去异物的工艺，由此有利地大大提高生产率，且不存在因并入异物而造成短路的危险，并提高安全性。
另外，由于通过细孔注入电解质溶液，所以注射通道被支化，注射时间缩短，由此提高注射性。
优选地，所述细孔因绝缘体的固有功能而提供电绝缘，并在电解质溶液注射期间对电解质溶液具有高渗透性，并具有1μm～100μm的尺寸，从而防止尺寸为100μm以上的异物透过。
细孔的位置和其间的距离没有限制，只要其不会对防止异物的并入、电解质溶液的注射性和气体的排放造成损害即可。
在具体实施方案中，细孔可以在绝缘体的整个表面上相互隔开预定距离，从而防止尺寸为100μm以上的异物的并入，并能够进行电解质溶液的注射和气体排放。此处，所述距离是指细孔之间的距离，且预定距离可以为例如10μm～100μm。
当将电解质溶液注入在绝缘体的整个表面上形成的细孔中时，注射通道可以被进一步支化，注射性提高，注射时间缩短，注射速度在恒定的细孔间距离下恒定，电解质溶液能够均匀浸入卷状物中，结果，由此有利地提高电池性能。
另外，在绝缘体的整个表面上相互隔开预定距离的细孔提供通道，能够排放气体。考虑到气体的扩散，当通过支化的排放通道排放气体时，排放速度会升高。细孔可以处于在纵向上具有均匀直径的通孔的形式、或在纵向上具有非均匀直径的连通孔的形式。所述通孔和连通孔的形状与电解质溶液的通道和绝缘体中的气体相关。
具体地，具有均匀直径的通孔形状形成二维通道，而具有非均匀直径的连通孔形状形成三维通道。在电解质溶液的均匀注入和气体扩散方面，细孔优选呈在纵向上具有非均匀直径的连通孔形状。
可以将任意材料用于绝缘体而无特别限制，只要其具有绝缘性质即可，所述绝缘体可以由电绝缘的聚合物树脂或电绝缘的聚合物复合材料构成，具体地，所述聚合物树脂可以为选自如下物质中的一种或多种物质：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、天然橡胶和合成橡胶。
根据本发明的绝缘体可以具有各种形状。
在优选实施方案中，绝缘体可以包含利用聚合物树脂或聚合物复合材料成型的材料，且可以具有其中细孔贯穿通过成型材料(板型体)的结构。此时，细孔可以具有通孔形状，所述通孔形状在纵向上具有均匀直径。
在另一个优选实施方案中，绝缘体可以包含多孔织布或无纺布，所述多孔织布或无纺布由于材料的固有性质或片的形状性质而能够易于渗入电解质溶液。此时，绝缘体可以呈在纵向上具有非均匀直径的连通孔形状。然而，在多孔织布结构中，细孔可以形成在纵向上具有均匀直径的通孔。
通常，在生产圆筒形二次电池期间，将绝缘体切割成使得预定的压制片插入圆筒形电池壳中的形状和尺寸，且具有织布或无纺布结构的绝缘片不会发生因压制品而造成的弯曲现象，由此有利地提高了生产率。鉴于该点，更优选具有织布或无纺布结构的绝缘体。
具体地，绝缘体可以包含其中由聚合物树脂或复合材料制成的长纤维形成细孔的织布。
此外，绝缘体可以包含其中由聚合物树脂或复合材料制成的短纤维形成细孔的无纺布，且通过针刺法或热熔合部分地结合短纤维或使用胶粘剂可以形成无纺布形状。
在具体实施方案中，绝缘体包含由短纤维制成的无纺布，将通过热熔合结合的部分以预定距离设置在所述绝缘体的整个表面上，并将具有间隔壁形状的突出物设置在结合的部分之间，所述突出物未发生热熔合以提高绝缘体的机械强度。
绝缘体优选具有0.1mm～0.5mm的厚度。当绝缘体的厚度过小时，绝缘体不能充分发挥固有的绝缘性质，另一方面，当厚度过大时，导致在具有恒定尺寸的电池壳中卷状物的尺寸下降，且电池容量不利地下降。
优选地，根据本发明的二次电池可以应用于通过将含锂的电解质溶液浸入卷状物而制造的锂二次电池。
通常，锂二次电池包含正极、负极、隔膜、含锂的水性电解质溶液等。
例如，通过将浆料涂布到正极集电器上，随后进行干燥和压延可以制造正极，所述浆料是通过将包含正极活性材料并任选地包含导电材料、粘合剂、填料等的正极混合物与诸如NMP的溶剂进行混合而制备的。
正极活性材料的实例包括但不限于，层状化合物如锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2)，或被一种或多种过渡金属置换的化合物；锂锰氧化物如Li1+yMn2-yO4(其中y为0～0.33)、LiMnO3和LiMn2O3、以及LiMnO2；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5和Cu2V2O7；由式LiNi1-yMyO2(其中M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，y=0.01～0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由式LiMn2-yMyO2(其中M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，y=0.01～0.1)或Li2Mn3MO8(其中M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；其中一部分Li被碱土金属离子置换的LiMn2O4；二硫化物化合物；以及Fe2(MoO4)3等。
通常将正极集电器制成具有3～500μm的厚度。可以使用任意正极集电器而没有特别限制，只要其具有合适的电导率而在制造的电池中不会造成不利的化学变化即可。正极集电器的实例包括：不锈钢；铝；镍；钛；烧结碳；和经碳、镍、钛或银进行表面处理的铝或不锈钢。这些集电器在其表面包含细小的不规则处，从而提高对电极活性材料的粘附力。另外，可以以包含膜、片、箔、网、多孔结构、泡沫和无纺布的多种形式使用所述集电器。
基于包含正极活性材料的混合物的总重量，通常以1～30重量%的量添加导电材料。可以使用任意导电材料而没有特别限制，只要其具有合适的电导率而在电池中不会造成不利的化学变化即可。导电材料的实例包括：导电材料，包括石墨；炭黑类材料如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑；导电纤维如碳纤维和金属纤维；金属粉末如氟化碳粉末、铝粉末和镍粉末；导电晶须如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物如二氧化钛；和聚亚苯基衍生物。
粘合剂是提高电极活性材料对导电材料和集电器之间的结合的组分。基于包含正极活性材料的混合物的总重量，通常以1～30重量%的量添加所述粘合剂。粘合剂的实例包括：聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-双烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶和各种共聚物。
填料为任选地用于抑制电极膨胀的组分。可以使用任意填料而没有特别限制，只要其在制造的电池中不会造成不利的化学变化并为纤维状材料即可。填料的实例包括烯烃类聚合物如聚乙烯和聚丙烯；以及纤维材料如玻璃纤维和碳纤维。
将隔膜设置在所述正极与所述负极之间。作为隔膜，使用具有高离子渗透率和高机械强度的绝缘薄膜。所述隔膜典型地具有0.01～10μm的孔径和5～300μm的厚度。作为隔膜，使用由如下物质制成的片或无纺布：烯烃聚合物如聚丙烯；和/或玻璃纤维或聚乙烯，其具有耐化学性和疏水性。当将诸如聚合物的固体电解质用作电解质时，固体电解质可还充当隔膜和电解质两者。
例如，通过将浆料涂布到负极集电器，随后进行干燥和压延，可制造负极，所述浆料是通过将包含负极活性材料的负极混合物与诸如NMP的溶剂混合而制备。所述负极混合物可还任选地包含上述组分。
负极活性材料的实例包括：碳如硬碳、石墨类碳；金属复合氧化物如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、I族、II族和III族元素、卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂金属；锂合金；硅基合金；锡基合金；金属氧化物如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4和Bi2O5；导电聚合物如聚乙炔；Li-Co-Ni基材料等。
通常将负极集电器制成3～500μm的厚度。可以使用任意负极集电器而没有特别限制，只要其具有合适的电导率而在制造的电池中不会造成不利的化学变化即可。负极集电器的实例包括：铜；不锈钢；铝；镍；钛；烧结碳；经碳、镍、钛或银进行表面处理的铜或不锈钢；以及铝-镉合金。与正极集电器类似，集电器在其表面上具有细小的不规则处，从而提高对电极活性材料的粘附力。另外，可以以包括膜、片、箔、网、多孔结构、泡沫和无纺布的多种形式使用所述集电器。
同时，电解质由非水电解质和锂盐构成。优选的电解质的实例包括非水有机溶剂、有机固体电解质和无机固体电解质等。
非水溶剂的实例包括：非质子有机溶剂，如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸亚丙酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。
有机固体电解质的实例包括聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚搅拌赖氨酸(polyagitationlysine)、聚酯硫醚、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和含有离子离解基团的聚合物。
无机固体电解质的实例包括锂的氮化物、卤化物和硫酸盐如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH和Li3PO4-Li2S-SiS2。
所述锂盐是易溶于上述非水电解质中的材料，其实例包括LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族羧酸锂、四苯基硼酸锂和酰亚胺。
另外，为了提高充/放电特性和阻燃性，例如，可以向非水电解质中添加吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六磷酰三胺(hexaphosphorictriamide)、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝等。如果需要，为了赋予不燃性，所述非水电解质还可包含含卤素的溶剂如四氯化碳和三氟乙烯。此外，为了提高高温储存特性，所述非水电解质可另外包含二氧化碳气体、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、丙烯磺酸内酯(PRS)或氟代碳酸亚乙酯(FEC)。
本发明提供一种包含二次电池作为电源的装置，由于其优异的寿命和安全性，本发明的装置可以优选用于移动装置如蜂窝式电话和便携式计算机，以及电动车辆、混合电动车辆、插电式混合电动车辆以及电力存储装置。
锂二次电池的结构和制造方法、包含所述锂二次电池作为单元电池的中型和大型电池模块和装置在本领域内是熟知的，因此省略其详细说明。
附图说明
图1是显示圆筒形二次电池的代表性截面示意图；
图2是显示根据一个实施方案的用于图1的二次电池的绝缘体的平面图；
图3是显示根据另一个实施方案的用于图1的二次电池的绝缘体的平面图；以及
图4是显示根据本发明一个实施方案的绝缘体的平面图。
具体实施方式
现在，将参考如下实例对本发明进行更详细地说明。这些实例仅用于显示本发明且不应解释为用于限制本发明的范围和主旨。
图4是示意性显示根据本发明一个实施方案的绝缘体的平面图。
参考图4和1，二次电池100具有其中将具有正极121/隔膜123/负极122结构的卷状物120安装在圆筒形电池壳130中的结构，其中绝缘体180安装在卷状物120的顶部。
绝缘体180c由厚度为约0.4mm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)构成，在其一侧设有入口181c，并在其整个表面上具有多个直径为10～30μm的细孔182c，所述多个细孔182c相互隔开预定距离。
因此，通过多个细孔182c，在注射时电解质溶液渗入绝缘体180c的整个表面内，由此造成注射性明显提高，并防止短路的发生。
现在，参考如下实例对本发明进行更详细地说明。这些实例仅用于显示本发明且不应解释为用于限制本发明的范围和主旨。
[实施例1]
如图4中所示，使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片制造了具有0.4mm厚度的绝缘体，其中在所述绝缘体一侧处打孔形成具有6mm宽度和2.5mm长度的矩形入口，并在约10～约30μm的预定距离下均匀分布多个具有1～30μm直径的细孔。然后，将绝缘体安装在卷状物的顶部，其中基于中心销对正极/隔膜/负极进行卷绕，并以在电池组装过程中产生的细金属粉末布置在绝缘体上的状态制造了具有18650标准(直径：18mm，长度：65mm)的圆筒形二次电池。
[实施例2]
除了在绝缘体的整个表面上以约120μm的预定距离均匀分布多个具有100μm直径的细孔之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[实施例3]
除了使用聚丙烯(PP)片作为绝缘体用材料以代替聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[实施例4]
使用形成15μm细孔的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)织布作为绝缘体用材料，制造了具有槽纹轧花图案(groovedembossingpattern)结构的绝缘体。除了使用所述绝缘体用材料之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[实施例5]
使用形成平均15μm的细孔的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)织布作为绝缘体用材料，制造了具有槽纹轧花图案结构的绝缘体。除了使用所述绝缘体用材料之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[比较例1]
除了不包括多个孔之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池，如图2中所示。
[比较例2]
除了形成三个具有2.5mm直径的通孔之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池，如图3中所示。
[比较例3]
除了在绝缘体的整个表面上以约120μm的预定距离均匀分布多个具有150μm直径的细孔之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[比较例4]
除了使用聚丙烯(PP)片作为绝缘体用材料以代替聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片之外，以与比较例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[比较例5]
除了使用未形成细孔的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)织布作为绝缘体用材料之外，以与实施例1中相同的方式制造了绝缘体和二次电池。
[试验例1]
将实施例1～5和比较例1～5中制造的二次电池经历电解质溶液浸渍试验。将结果示于下表1中。通过如下操作实施了电解质溶液浸渍试验：将1MLiPF6的碳酸酯电解质溶液注入制造的圆筒形电池壳中；测量卷状物的浸渍比达到100%所花费的时间；将该工艺重复四次并计算四个值的平均值。
另外，将盖组件焊接到制造的二次电池的开口顶部以制造10个试样。将试样经历充电和放电试验，并对短路进行了确认。将结果示于下表1中。
[表1]
从表1能够看出，与比较例1～4相比，根据本发明实施例1～5的电池具有明显更短的电解质溶液浸渍时间。即，能够看出，通过设置在绝缘体中的多个细孔有效渗入了电解质溶液。
与比较例1相比，比较例2的电池展示了更好的浸渍，但电池短路的更多，比较例3的电池也展示了与实施例1和2相当的浸渍，但展示了更高的短路比率。该问题的原因是，金属粉末渗入相对大的孔中，导致在卷状物中发生短路。
此外，能够看出，与比较例1相比，比较例5轻微缩短了浸渍时间，这是因为使用了由织布制成的绝缘体。与其中使用具有多个细孔的绝缘体的实施例4相比，比较例5展示了相同的短路和明显不同的浸渍时间。
另一方面，尽管在安装于比较例1的电池中的绝缘体上未打孔形成细孔，如实施例1和2中所示，但比较例1的电池展示了比实施例1和2的电池更高的短路比率。认为高短路比率的原因是因为如下事实：在实施例1和2的电池中，当金属粉末被捕集在细孔中时金属粉末的移动受到抑制，但在比较例1的电池中，金属粉末在绝缘体的光滑表面上自由移动，并通过入口或绝缘体的圆周而移动到卷状物。
实施例3的电池具有与实施例1基本相同的浸渍和短路，这是因为其仅在用于片的材料方面与实施例1不同。
此外看出，与比较例1、4或5的电池相比，使用粗糙织布和无纺布的实施例4和实施例5的电池明显缩短了浸渍时间，这是因为在织造结构中形成了细孔而未单独形成细孔。
同时，比较例5的电池使用未形成细孔的织布，由此比使用PET片的比较例1展示轻微改进的浸渍时间，但与实施例相比，展示了浸渍性能的劣化。
工业实用性
根据上述可清楚，根据本发明的二次电池能够有利地省略对异物进行过筛和除去的工艺，在某些情况中，用于防止或除去弯曲现象的工艺，能够将绝缘体切割成预定尺寸，能够支化电解质溶液的注射通道，并能够大大提高生产率。
另外，根据本发明的二次电池不存在因并入异物而造成短路的危险，并提高了气体的排放，由此而提高安全性。
此外，根据本发明二次电池提高倍率特性，这是因为卷状物均匀含浸电解质溶液。
此外，根据本发明的二次电池包含绝缘体，所述绝缘体因为具有未热熔合的间隔壁形状的突出物而展示更高的机械性质。
本领域技术人员可以以上述内容为基础，在本发明的范围内进行各种应用和变化。
Claims (11)
1.一种二次电池，其具有将具有正极/隔膜/负极结构的卷状物安装在圆筒形电池壳中的结构，其特征在于，
其中安装在所述卷状物的顶部的板状绝缘体包含：
穿孔的入口，所述穿孔的入口能够排放气体并使电极端子穿过；和
多个细孔，其中所述细孔的尺寸为1μm～100μm，所述细孔允许电解质溶液透过，但不允许尺寸为100μm以上的异物透过，
其中所述绝缘体包含由短纤维制成的无纺布，将通过热熔合结合的多个部分以预定距离设置在所述绝缘体的整个表面上，以及未被热熔合的具有间隔壁形状的突出物设置在结合部分之间，
其中所述多个细孔以预定距离散布在所述绝缘体的整个表面上，以及
其中所述突出物在所述绝缘体的整个表面上形成轧花图案，以横向或纵向设置槽纹轧花结构以形成对应于连续的凸起的轧花结构的突出物。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述细孔处于在纵向上具有非均匀直径的连通孔的形式。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中所述绝缘体由电绝缘的聚合物树脂或电绝缘的聚合物复合材料构成。
4.如权利要求3所述的二次电池，其中所述聚合物树脂为选自如下物质中的一种或多种物质：聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、天然橡胶和合成橡胶。
5.如权利要求1所述的二次电池，其中所述绝缘体包含利用聚合物树脂或复合材料成型的材料，并具有其中细孔贯穿通过所述成型材料的结构。
6.如权利要求1所述的二次电池，其中所述绝缘体包含其中由聚合物树脂或复合材料制成的短纤维形成细孔的无纺布。
7.如权利要求6所述的二次电池，其中通过针刺法或热熔合、或使用胶粘剂部分地结合所述短纤维以形成无纺布。
8.如权利要求1所述的二次电池，其中所述绝缘体具有0.1mm～0.5mm的厚度。
9.如权利要求1所述的二次电池，其中所述电池为锂二次电池。
10.一种装置，其包含权利要求1～9中任一项的二次电池作为电源。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述装置选自：蜂窝式电话、便携式计算机、电动车辆、混合电动车辆、插电式混合电动车辆以及电力存储装置。
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