CN105742564A - 电极体 - Google Patents

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CN105742564A CN201510977615.4A CN201510977615A CN105742564A CN 105742564 A CN105742564 A CN 105742564A CN 201510977615 A CN201510977615 A CN 201510977615A CN 105742564 A CN105742564 A CN 105742564A
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梅原将一
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Abstract

用于非水电解质二次电池的电极体(1)包括正电极(10)、负电极(20)和绝缘层(30)。正电极包括正电极集电体(11)和在正电极集电体的两侧形成的正电极混合物层(12)。负电极包括负电极集电体(21)和在负电极集电体的两侧形成的负电极混合物层(22)。绝缘层被设置在正电极与负电极之间。绝缘层包括第一和第二绝缘层(31、32)。第一绝缘层包含陶瓷颗粒和树脂颗粒。陶瓷颗粒与树脂颗粒的质量比为100:0到50:50。第二绝缘层由树脂颗粒形成。第一绝缘层被设置在正电极混合物层与第二绝缘层之间，或者负电极混合物层与第二绝缘层之间。

Description

电极体
技术领域
本发明涉及电极体，特别涉及在非水电解质二次电池中使用的电极体。
背景技术
非水电解质二次电池之一是锂离子二次电池。锂离子二次电池可通过电解质中的锂离子在存储和释放锂离子的正电极和负电极之间移动而被充电和放电。
公开号为2013-080655的日本专利申请(JP2013-080655A)公开了一种涉及非水电解质二次电池的技术，该非水电解质二次电池包括电极板作为电极体，在该电极板中，通过在电极活性材料上施加而形成绝缘层。在JP2013-080655A公开的技术中，树脂颗粒被用作构成绝缘层的颗粒。公开号为2013-127857的日本专利申请(JP2013-127857A)公开了一种包括绝缘层的电极体，在该绝缘层中，无机颗粒与有机颗粒彼此混合。
如同在JP2013-080655A中公开的非水电解质二次电池的情况下那样，在电极体的绝缘层由树脂颗粒形成的情况下，当负荷(load)被施加到电极体上时，树脂颗粒可能在电极混合物层与绝缘层之间的界面中被压碎或变形。出现这种状况的原因是构成绝缘层的树脂颗粒抗负荷的强度比电极混合物层中包含的电极活性材料的抗负荷强度弱。当树脂颗粒像上述那样被压碎时，被压碎的树脂颗粒进入电极混合物层的孔隙内，并且覆盖电极活性材料的表面。因此，电极活性材料的反应面积减小。当树脂颗粒变形时，变形的树脂颗粒与电极活性材料之间的接触面积增加，因此电极活性材料的反应面积减小。在此方式中，当电极活性材料的反应面积减小时，电极体的反应电阻增加，这样可能劣化电池特性。
发明内容
本发明提供一种其中绝缘层由树脂颗粒形成的电极体。
根据本发明的一方面的用于非水电解质二次电池的电极体包括：正电极，其包括正电极集电体和在所述正电极集电体的两侧形成的正电极混合物层；负电极，其包括负电极集电体和在所述负电极集电体的两侧形成的负电极混合物层；以及绝缘层，其被设置在所述正电极与所述负电极之间。所述正电极、所述绝缘层和所述负电极被层叠。所述绝缘层包括层叠的第一绝缘层和第二绝缘层。所述第一绝缘层包含陶瓷颗粒和树脂颗粒，所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比为100:0到50:50。所述第二绝缘层由树脂颗粒形成，并且所述第一绝缘层被设置在所述正电极混合物层与所述第二绝缘层之间，或者所述负电极混合物层与所述第二绝缘层之间。
在根据本发明的该方面的电极体中，所述第一绝缘层被设置在由树脂颗粒形成的所述第二绝缘层与电极混合物层(正电极混合物层或负电极混合物层)之间。在所述第一绝缘层中，所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比为100:0到50:50。因此，即使负荷被施加到所述电极体上，所述第一绝缘层(包含陶瓷颗粒的绝缘层)的压碎或变形也可被抑制。由于所述陶瓷颗粒形成多孔结构，因此该多孔结构可被保持在所述电极混合物层与所述第一绝缘层(陶瓷颗粒)之间的界面中，并且可保持所述电极混合物层(电极活性材料)的反应面积。因此，即使所述电极体的所述绝缘层由所述树脂颗粒形成，电池特性的劣化(具体是指反应电阻的增加)也可被抑制。
在上述实施例中，所述第一绝缘层可以是混合层，在该混合层中，所述陶瓷颗粒和所述树脂颗粒彼此混合。
在上述实施例中，在所述第一绝缘层中，所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比可以为52:48到50:50。
在上述实施例中，所述第一绝缘层的厚度可以大于或等于2μm，并且小于或等于5μm，所述第二绝缘层的厚度可以大于或等于5μm，并且小于或等于30μm，并且包括所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的所述绝缘层的厚度可以大于或等于10μm，并且小于或等于35μm。
在上述实施例中，所述陶瓷颗粒的颗粒尺寸可以大于或等于0.5μm，并且小于或等于3μm，并且所述树脂颗粒的颗粒尺寸可以大于或等于1μm，并且小于或等于4μm。
在上述实施例中，所述第一绝缘层可以被形成在所述负电极混合物层与所述第二绝缘层之间。
在上述实施例中，所述负电极混合物层的孔隙尺寸可以大于所述正电极混合物层的孔隙尺寸。
在上述实施例中，所述电极体可以是通过以下方式形成的卷绕电极体：即，在所述绝缘层介于所述正电极和所述负电极之间的情况下层叠所述正电极和所述负电极以获得层叠体，以及卷绕所述层叠体。
在上述实施例中，所述负电极混合物层可以包含负电极活性材料，并且所述陶瓷颗粒的强度可以等于或高于所述负电极活性材料的强度。
在上述实施例中，所述陶瓷颗粒可以具有多孔结构。
在上述实施例中，所述绝缘层可以包括第三绝缘层，所述第三绝缘层包含陶瓷颗粒和树脂颗粒。所述第三绝缘层中所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比可以为100:0到50:50，并且所述第二绝缘层可以被设置在所述第一绝缘层与所述第三绝缘层之间。
根据本发明的该方面，即使绝缘层由树脂颗粒形成，也可提供能够抑制电池特性劣化的电极体。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是示出根据实施例的电极体的俯视图；
图2是示出根据实施例的电极体的透视图；
图3是示出根据实施例的电极体的剖视图；
图4是示出根据实施例的电极体的剖视图；
图5是示出根据实施例的电极体的另一配置实例的剖视图；
图6是示出根据实施例的电极体的另一配置实例的剖视图；
图7是示出根据实施例的电极体的另一配置实例的剖视图；
图8是示出绝缘层配置与反应电阻比之间的关系的表；
图9是示出绝缘层配置与反应电阻比之间的关系的表；以及
图10是示出根据比较实例的电极体的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。图1和2是分别示出根据本发明的实施例的电极体1的俯视图和透视图。图1示出在电极体1被卷绕之前的正电极(正电极片)10和负电极(负电极片)20的状态。图2示出其中图1所示的电极体1正被卷绕的状态。图3是示出根据实施例的电极体1的剖视图，其是在图2所示的卷绕电极体1的层叠方向(即，从卷绕电极体1的卷绕轴移到外周的方向)上的剖视图。
如图1到3所示，根据实施例的电极体1包括带状正电极片10和带状负电极片20。绝缘层30被设置在负电极片20的两个表面上(通过施加于这两个表面上而形成)。如图1和2所示，正电极片10和其两个表面上设置有绝缘层30的负电极片20被层叠和卷绕。结果，如图3所示，形成卷绕电极体1，其中正电极片10和负电极片20通过绝缘层30层叠。绝缘层30介于正电极片10与负电极片20之间。
如图1到3所示，正电极片10包括：正电极集电体11；以及在正电极集电体11上(正电极集电体11的两个表面上)形成的正电极混合物层12。在正电极片10的其宽度方向上的一端(即，图1中的正电极片10的上侧)，设置其中暴露正电极集电体11的暴露部14(即，未被施加正电极混合物层12的部分)。
作为正电极集电体11，例如可使用铝或含铝的合金作为主要成分。正电极混合物层12包含正电极活性材料。正电极活性材料是能够存储和释放锂的材料，例如可使用钴锂氧化物(LiCoO2)、锂锰氧化物(LiMn2O4)或锂镍氧化物(LiNiO2)。可使用通过以任意比将LiCoO2、LiMn2O4和LiNiO2彼此混合并燃烧所获得的混合物而获得的材料。正电极混合物层12可包含导电材料。作为导电材料，例如可使用诸如乙炔黑(AB)、科琴黑之类的碳黑和石墨。
正电极片10例如可通过以下方式制备：将正电极活性材料、导电材料、溶剂和粘合剂彼此揉和(knead)；将所揉和的正电极混合物施加到正电极集电体11上；使正电极混合物干燥。作为溶剂，例如可使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。作为粘合剂，例如可使用聚偏二氟乙烯(PVdF)、丁苯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)或羧甲基纤维素(CMC)。
如图1到3所示，负电极片20包括：负电极集电体21、在负电极集电体21上(在负电极集电体21的两个表面上)形成的负电极混合物层22。在负电极片20的其宽度方向上的一端(即，图1中的负电极片20的下侧)，设置其中暴露负电极集电体21的暴露部24(即，未被施加负电极混合物层22的部分)。
作为负电极集电体21，例如可使用铜、镍或它们的合金。负电极混合物层22包含负电极活性材料。负电极活性材料是能够存储或释放锂的材料，并且例如可使用由石墨等形成的粉末状碳材料。负电极片20例如可通过以下方式制备：将负电极活性材料、溶剂和粘合剂彼此揉和；将所揉和的负电极混合物施加到负电极集电体21上；干燥负电极混合物(使用与正电极片10的制备相同的方法)。
如图3所示，绝缘层30被设置在正电极片10与负电极片20之间。绝缘层30充当防止正电极片10与负电极片20之间短路的隔离物。如图1所示，在根据实施例的电极体1中，负电极片20在纵向和宽度方向上的长度长于正电极片10在纵向和宽度方向上的长度。因此，在绝缘层30的形成期间，绝缘层30被施加到负电极片20的两个表面上(即，被施加到负电极混合物层22上)。卷绕电极体1通过以下方式形成：在层叠其上形成有绝缘层30的负电极片20和正电极片10之后，卷绕负电极片20、绝缘层30和正电极片10。
如图3所示，绝缘层30包括第一绝缘层31和第二绝缘层32。第一绝缘层31由陶瓷颗粒形成(在第一绝缘层31中，陶瓷颗粒:树脂颗粒＝100:0(质量比))。陶瓷颗粒例如是诸如氧化铝、氧化镁、二氧化钛或氧化锆之类的金属氧化物颗粒。构成第一绝缘层31的陶瓷颗粒的颗粒尺寸例如从0.5μm到3μm(包含这两个值)。
第二绝缘层32由树脂颗粒形成。树脂颗粒是诸如聚乙烯颗粒之类的热塑性树脂颗粒。构成第二绝缘层32的树脂颗粒的颗粒尺寸例如从1μm到4μm(包含这两个值)。
在绝缘层30的形成期间，例如，第一绝缘层的厚度是从2μm到5μm(包含这两个值)，第二绝缘层32的厚度是从5μm到30μm(包含这两个值)。此时，为了保持绝缘层30的绝缘功能，绝缘层30的厚度(即，第一绝缘层31的厚度和第二绝缘层32的厚度之和)是从10μm到35μm(包含这两个值)。
在实施例中，如图3所示，第一绝缘层31被设置为与负电极混合物层22接触。图4是示出根据实施例的电极体的剖视图，该剖视图是放大的剖视图，其示出其中负电极集电体21、负电极混合物层22、第一绝缘层31和第二绝缘层32层叠的部分。如图4所示，第一绝缘层31在负电极混合物层22上形成。也就是说，在负电极混合物层22中包含的负电极活性材料25被设置为与构成第一绝缘层31的陶瓷颗粒35接触。换言之，第一绝缘层31(陶瓷颗粒35)被设置在第二绝缘层32(树脂颗粒36)与负电极混合物层22(负电极活性材料25)之间。
第二绝缘层32由树脂颗粒36形成，因此充当所谓的关闭层(shutdownlayer)，该层在电极体1被加热到高温时通过树脂颗粒36熔化来中断锂离子的路径。
第一绝缘层31由陶瓷颗粒35形成，陶瓷颗粒的强度等于或高于负电极活性材料25的强度。因此，即使负荷被施加到电极体1上，第一绝缘层31的压碎或变形也可被抑制。由于陶瓷颗粒35形成多孔结构，因此，可在负电极混合物层22与第一绝缘层31之间的界面中保持多孔结构。因此，由于可保持负电极混合物层22(负电极活性材料25)的反应面积，所以电池特性的劣化(具体是指反应电阻的增加)可被抑制。
通过在第二绝缘层32(树脂颗粒36)与负电极混合物层22(负电极活性材料25)之间设置第一绝缘层31(陶瓷颗粒35)，即使在为了保持关闭功能而使电极体的绝缘层30由树脂颗粒36形成时，也可抑制电池特性的劣化。
图10是示出根据比较实例的电极体的剖视图，该视图是示出其中负电极集电体121、负电极混合物层122和绝缘层130层叠的状态的剖视图。在图10所示的比较实例中，包含树脂颗粒131的绝缘层130直接形成在负电极混合物层122上。在上述包含树脂颗粒131的绝缘层130直接在负电极混合物层122上形成的情况下，当负荷135被施加到电极体上时，树脂颗粒131可能在负电极混合物层122与绝缘层130之间的界面中被压缩或变形。出现这种状况的原因是构成绝缘层130的树脂颗粒131抗负荷的强度弱于负电极混合物层122中包含的负电极活性材料125的抗负荷强度。当树脂颗粒131被压碎时，被压碎的树脂颗粒132进入负电极混合物层122的孔隙内，并且覆盖负电极活性材料125的表面。因此，负电极活性材料125的反应面积减小。当树脂颗粒131变形时，变形的树脂颗粒133与负电极活性材料125之间的接触面积增加，因此负电极活性材料125的反应面积减小。在此方式中，当负电极活性材料125的反应面积减小时，电极体的反应电阻增加，存在电池特性劣化的问题。
另一方面，在根据实施例的电极体中，如图4所示，包含陶瓷颗粒35的第一绝缘层31被设置在包含树脂颗粒36的第二绝缘层32与包含负电极活性材料25的负电极混合物层22之间。因此，即使负荷被施加到电极体1上，第一绝缘层31(陶瓷颗粒35)的压碎或变形也可被抑制。由于陶瓷颗粒35形成多孔结构，因此该多孔结构可被保持在负电极混合物层22与第一绝缘层31之间的界面中，并且可保持负电极混合物层22(负电极活性材料25)的反应面积。因此，即使电极体的绝缘层由树脂颗粒形成，也可抑制电池特性的劣化。
在根据实施例的电极体中，如图5所示，第一绝缘层31’可被形成为混合层，在该混合层中，陶瓷颗粒35和树脂颗粒37彼此混合。
也就是说，在实施例中，第一绝缘层31可不包含树脂颗粒(请参阅图4)，或者第一绝缘层31’可包含树脂颗粒37(请参阅图5)。此时，第一绝缘层被配置为使得陶瓷颗粒与树脂颗粒的质量比为100:0到50:50。在此方式中，通过将第一绝缘层31或31’中的陶瓷颗粒35的量调整为树脂颗粒37的量的一半或更多(质量比)，展现出通过设置包含陶瓷颗粒35的第一绝缘层31或31’而实现的效果，即，抑制电池特性劣化的效果。当陶瓷颗粒与树脂颗粒的质量比为100:0时，如图4所示，第一绝缘层31仅由陶瓷颗粒构成(即，不包含树脂颗粒)。
当第一绝缘层31’是包含陶瓷颗粒35和树脂颗粒37的混合层时，可使用热塑性树脂颗粒(例如，聚乙烯颗粒)作为树脂颗粒37。构成第一绝缘层31’的树脂颗粒37的颗粒尺寸例如从1μm到4μm(包含这两个值)。在第一绝缘层31的形成期间，与构成第二绝缘层32的树脂颗粒36相同的树脂颗粒可被用作树脂颗粒37。
在第一绝缘层31’的形成期间，通过按照上述方式将不同种类的颗粒(陶瓷颗粒35和树脂颗粒37)彼此混合，可以使构成第一绝缘层31’的颗粒的尺寸和形状变化。因此，当第一绝缘层31仅由陶瓷颗粒35构成时，可以使第一绝缘层31’具有多孔结构，并且锂离子的路径数量可增加。因此，负电极混合物层22的反应面积可增加。在第一绝缘层31’的形成期间，优选地，陶瓷颗粒35与树脂颗粒37的质量比为52:48到50:50。通过将陶瓷颗粒35与树脂颗粒37的质量比调整为处于上述范围内，可抑制树脂颗粒37的压碎，并且可特别显著地展现出上述效果。
此外，参考图1到5，已经描述了这样的情况：即，第一绝缘层31被设置为与负电极混合物层22接触，也就是说，其中第一绝缘层31被设置在负电极混合物层22与第二绝缘层32之间的情况。但是，在根据实施例的电极体中，如在图6所示的电极体2的情况下，第一绝缘层31可被配置为与正电极混合物层12接触。换言之，第一绝缘层31可被设置在正电极混合物层12与第二绝缘层32之间。
在具有图6所示的配置的电极体2中，在绝缘层30’的形成期间，绝缘层30’在负电极片20的两个表面上形成(即，在负电极混合物层22上形成)。具体而言，第二绝缘层32在负电极片20的负电极混合物层22上形成，第一绝缘层31在第二绝缘层32上形成，从而形成绝缘层30’。具有图6所示的结构的卷绕电极体2可通过以下方式形成：在层叠其上形成有绝缘层30’的负电极片20和正电极片10之后，卷绕负电极片20、绝缘层30’和正电极片10。
图6所示的电极体2(其中第一绝缘层31被设置为与正电极混合物层12接触的电极体)的效果与图3所示的电极体1(其中第一绝缘层31被设置为与负电极混合物层22接触的电极体)的效果相同。由于负电极混合物层22的孔隙尺寸大于正电极混合物层12的孔隙尺寸，因此，构成绝缘层的树脂颗粒可能进入负电极混合物层22的孔隙内。因此，在图3所示的电极体1(其中第一绝缘层31被设置为与负电极混合物层22接触的电极体)中，本发明的效果(即，抑制电池特性劣化的效果)比在图6所示的电极体2(其中第一绝缘层31被设置为与正电极混合物层12接触的电极体)中更显著。
在实施例中，当绝缘层30”按照图7所示的电极体3的情况被配置时，第三绝缘层33可被进一步地设置在第二绝缘层32的与第一绝缘层31相反的一侧。也就是说，绝缘层30”可具有包括第一到第三绝缘层31、32、33的三层结构。第三绝缘层33由陶瓷颗粒形成。构成第三绝缘层33的材料及其厚度可被设置为与构成第一绝缘层31的材料及其厚度相同。如在图5所示的第一绝缘层31’的情况一样，第三绝缘层33可通过将陶瓷颗粒和树脂颗粒彼此混合而形成。
如图7所示，在绝缘层30”的形成期间，绝缘层30”在负电极片20的两个表面上形成(即，在负电极混合物层22上形成)。具体而言，第一绝缘层31在负电极片20的负电极混合物层22上形成，第二绝缘层32在第一绝缘层31上形成，并且第三绝缘层33在第二绝缘层32上形成，从而形成绝缘层30”。具有图7所示的结构的卷绕电极体3可通过以下方式形成：在层叠其上形成有绝缘层30”的负电极片20和正电极片10之后，卷绕负电极片20、绝缘层30”和正电极片10。
在图7所示的电极体3中，第一绝缘层31在负电极混合物层22与第二绝缘层32之间形成，第三绝缘层33在正电极混合物层12与第二绝缘层32之间形成。因此，在负电极混合物层22与第一绝缘层31之间的界面和正电极混合物层12与第三绝缘层33之间的界面这两者中，可保持多孔结构，并且可保持每个混合物层中的反应面积。因此，在图7所示的电极体3中，本发明的效果(即，抑制电池特性劣化的效果)尤其明显。
根据上述实施例，即使绝缘层由树脂颗粒形成，也可提供能够抑制电池特性劣化的电极体。
JP2013-127857A公开了一种包括绝缘层的电极体，在该绝缘层中，无机颗粒和有机颗粒彼此混合。但是，JP2013-127857A所公开的电极体中包括的绝缘层是其中无机颗粒和有机颗粒彼此混合的绝缘层(混合层)，该配置不同于根据实施例的电极体(特别请参阅图3到5)中包括的绝缘层30(包括第一绝缘层31和第二绝缘层32)的配置。在实施例中，还描述了其中第一绝缘层31’是混合层的配置(请参阅图5)。但是在实施例中，由树脂颗粒36形成的第二绝缘层32进一步在第一绝缘层31’(混合层)上形成，因此该配置不同于JP2013-127857A所公开的电极体的配置。
特别地，在实施例中，陶瓷颗粒主要被设置在电极混合物层与绝缘层之间的界面上(即，陶瓷颗粒集中在电极混合物层与绝缘层之间的界面中，请参阅图4和5)。因此，可以在电极混合物层与绝缘层之间的界面中保持多孔结构。因此，由于可保持电极混合物层(电极活性材料)的反应面积，从而电池特性的劣化可被抑制。在此方式中，实施例不同于JP2013-127857A所公开的发明。因此，本发明要解决的问题不能被JP2013-127857A所公开的技术解决。
接下来，将描述本发明的实例。使用上述方法，形成根据实例的电极体。在实例1中，制备这样的样本：其中，如同图4所示的电极体的情况一样，第一绝缘层31由陶瓷颗粒(氧化铝颗粒)形成。此时，第一绝缘层31的厚度为4μm，并且使用羧甲基纤维素(CMC)作为粘合剂。第一绝缘层31的组成比(质量比)为氧化铝颗粒:CMC＝99.8:0.2。氧化铝颗粒的颗粒尺寸为0.5μm到3μm。第二绝缘层32由聚乙烯颗粒形成。第二绝缘层32的厚度为20μm，并且第二绝缘层32的组成比(质量比)为聚乙烯颗粒:CMC＝99.8:0.2。聚乙烯颗粒的颗粒尺寸为1μm到4μm。实例1中的绝缘层的总厚度为24μm。
在实例2中，制备这样的样本：其中，如同图5所示的电极体的情况一样，第一绝缘层31’由陶瓷颗粒(氧化铝颗粒)和树脂颗粒(聚乙烯颗粒)形成。此时，第一绝缘层31’的厚度为4μm，并且使用羧甲基纤维素(CMC)作为粘合剂。第一绝缘层31’的组成比(质量比)为氧化铝颗粒:聚乙烯颗粒:CMC＝51.96:47.38:0.67。在第一绝缘层中，氧化铝颗粒与聚乙烯颗粒的质量比为大约1.1。氧化铝颗粒的颗粒尺寸为0.5μm到3μm。第二绝缘层32由聚乙烯颗粒形成。第二绝缘层32的厚度为20μm，并且第二绝缘层32的组成比(质量比)为聚乙烯颗粒:CMC＝99.8:0.2。聚乙烯颗粒的颗粒尺寸为1μm到4μm。实例2中的绝缘层的总厚度为24μm。
在比较实例中，制备这样的样本：其中，如同图10所示的电极体的情况一样，绝缘层130由树脂颗粒(聚乙烯颗粒)形成。此时，绝缘层130的厚度为24μm，并且使用羧甲基纤维素(CMC)作为粘合剂。绝缘层130的组成比(质量比)为聚乙烯颗粒:CMC＝99.8:0.2。聚乙烯颗粒的颗粒尺寸为1μm到4μm。
形成上述根据实例1和2、以及比较实例的电极体。使用这些电极体，制备锂离子二次电池。锂离子二次电池中每一个的阻抗在-30℃进行测量以测量反应电阻。具体而言，以0.01kHz到100kHz的频率和100％的SOC(4.1V)在奈奎斯特图中测量作为反应电阻的弧形部。当比较实例的反应电阻由100表示时，获得实例1和2的反应电阻比。
图8示出在根据实例1和2、以及比较实例的每个样本中，绝缘层配置与反应电阻比之间的关系。如图8所示，实例1和2的反应电阻比低于比较实例的反应电阻比。因此，通过在第二绝缘层(聚乙烯颗粒)与负电极混合物层(负电极活性材料)之间设置包含氧化铝颗粒的第一绝缘层，可抑制反应电阻的增加。
实例1的反应电阻比为75，而实例2的反应电阻比为71。因此，在其中通过将陶瓷颗粒(氧化铝颗粒)和树脂颗粒(聚乙烯颗粒)彼此混合而形成第一绝缘层的实例2中，与其中第一绝缘层仅由陶瓷颗粒(氧化铝颗粒)形成的实例1相比，反应电阻较低。
出现这种状况的原因假设如下：在实例2中，在第一绝缘层的形成期间，通过如上所述将不同种类的颗粒(氧化铝颗粒和聚乙烯颗粒)彼此混合，可以使构成第一绝缘层的颗粒的尺寸和形状变化。因此，第一绝缘层中的孔隙数量增加，并且锂离子的路径数能够增加。
在更改第一绝缘层的厚度和第二绝缘层的厚度的同时制备样本。具体而言，使用与实例1相同的方法制备其中第一绝缘层仅由氧化铝颗粒构成的样本，并且第一绝缘层的厚度和第二绝缘层的厚度被分别更改。因此，制备出样本(实例1-1到1-6)。第一和第二绝缘层的配置(除了厚度之外)与实例1相同。
具体而言，使用与实例2相同的方法制备其中第一绝缘层由氧化铝颗粒和聚乙烯颗粒构成的样本，并且第一绝缘层的厚度和第二绝缘层的厚度被分别更改。因此制备出样本(实例2-1到2-6)。第一和第二绝缘层的配置(除了厚度之外)与实例2相同。
图9示出在根据实例1-1到1-6和实例2-1到2-6的每个样本中，绝缘层配置与反应电阻比之间的关系。如图9所示，在实例1-1到1-6和实例2-1到2-6的每一个中，当绝缘层的厚度(总厚度)增加时，反应电阻比增加。出现这种状况的原因假设如下：当绝缘层的厚度增加时，锂离子的转移特性劣化。
作为其中绝缘层的厚度相同的实例1-2与2-2之间的比较结果，发现在其中第一绝缘层由氧化铝颗粒和聚乙烯颗粒形成的实例2-2中，反应电阻比较低。相同的情况适用于实例1-3与2-3之间的比较结果，实例1-4与2-4之间的比较结果，以及实例1-6与2-6之间的比较结果。也就是说，假设在其中第一绝缘层通过如上所述将不同种类的颗粒(氧化铝颗粒和聚乙烯颗粒)彼此混合而形成的情况下，与其中第一绝缘层仅由氧化铝颗粒形成的情况相比，第一绝缘层中的孔隙数量更多，并且锂离子的路径数量增加，这降低了反应电阻比。
上面已经使用实施例和实例描述了本发明。但是，本发明不限于上述实施例和实例的配置。只要能够抑制电池特性劣化，可以适当地修改、改变上述实施例和实例，或将它们彼此组合。

Claims (11)

1.一种用于非水电解质二次电池的电极体(1)，所述电极体的特征在于包括：
正电极(10)，其包括正电极集电体(11)和在所述正电极集电体的两侧形成的正电极混合物层(12)；
负电极(20)，其包括负电极集电体(21)和在所述负电极集电体的两侧形成的负电极混合物层(22)；以及
绝缘层(30)，其被设置在所述正电极与所述负电极之间，其中
所述正电极、所述绝缘层和所述负电极被层叠，
所述绝缘层包括层叠的第一绝缘层(31)和第二绝缘层(32)，
所述第一绝缘层包含陶瓷颗粒(35)和树脂颗粒，
所述第一绝缘层中所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比为100:0到50:50，
所述第二绝缘层由树脂颗粒(36)形成，并且
所述第一绝缘层被设置在所述正电极混合物层与所述第二绝缘层之间，或者所述负电极混合物层与所述第二绝缘层之间。
2.根据权利要求1所述的电极体，其中
所述第一绝缘层是混合层，在该混合层中，所述陶瓷颗粒和所述树脂颗粒彼此混合。
3.根据权利要求2所述的电极体，其中
在所述第一绝缘层中，所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比为52:48到50:50。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极体，其中
所述第一绝缘层的厚度大于或等于2μm，并且小于或等于5μm，
所述第二绝缘层的厚度大于或等于5μm，并且小于或等于30μm，并且
包括所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的所述绝缘层的厚度大于或等于10μm，并且小于或等于35μm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电极体，其中
所述陶瓷颗粒的颗粒尺寸大于或等于0.5μm，并且小于或等于3μm，并且
所述树脂颗粒的颗粒尺寸大于或等于1μm，并且小于或等于4μm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极体，其中
所述第一绝缘层被形成在所述负电极混合物层与所述第二绝缘层之间。
7.根据权利要求6所述的电极体，其中
所述负电极混合物层的孔隙尺寸大于所述正电极混合物层的孔隙尺寸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极体，其中
所述电极体是通过以下方式形成的卷绕电极体：即，在所述绝缘层介于所述正电极和所述负电极之间的情况下层叠所述正电极和所述负电极以获得层叠体，以及卷绕所述层叠体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电极体，其中
所述负电极混合物层包含负电极活性材料(25)，并且
所述陶瓷颗粒的强度等于或高于所述负电极活性材料的强度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电极体，其中
所述陶瓷颗粒具有多孔结构。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电极体，其中
所述绝缘层包括第三绝缘层(33)，
所述第三绝缘层包含陶瓷颗粒和树脂颗粒，
所述第三绝缘层中所述陶瓷颗粒与所述树脂颗粒的质量比为100:0到50:50，并且
所述第二绝缘层被设置在所述第一绝缘层与所述第三绝缘层之间。
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