CN107431235A - 锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的锂离子二次电池中，嵌入和脱嵌锂的正极、嵌入和脱嵌锂的负极、含有锂盐的非水电解液和在上述正极和上述负极之间插入的隔板被容纳在容器中。上述隔板具备含有聚烯烃作为主要成分的多孔树脂层。在满充电状态下，进行以80mm/秒将直径3mm的金属钉刺穿该锂离子二次电池的中部，使该锂离子二次电池短路的钉刺试验后，观察该锂离子二次电池的截面时，在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，上述多孔树脂层的平均厚度等于或大于上述钉刺试验前的上述多孔树脂层的平均厚度的10%，在沿面内方向距上述钉孔周缘1mm之内的位置残留上述多孔树脂层。

Description

锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池。
背景技术
在锂离子二次电池中，将主要由聚烯烃构成的多孔膜用作隔板。在该多孔膜中，多孔膜上形成的微孔在产生异常电流和电池温度升高等情况下阻塞。因此，该多孔膜具有阻断电流的关闭(shut-down)功能。因此，从避免电池热失控的观点出发，所述多孔膜变得有效。
涉及隔板的技术的实例包括专利文献1中记载的技术。
专利文献1 (日本未审查专利公布号 2012-129115)公开了非水电解质电池用隔板，其包含：包含聚烯烃的多孔衬底，所述聚烯烃具有5×105Pa﹒s~5×106Pa﹒s的特性粘度和0.15~0.4的非牛顿流动性，且其中结晶度为65%~85%；和耐热性多孔层，所述耐热性多孔层设置在所述多孔衬底的至少一个表面，且包含耐热性树脂。
专利文献1记载了所述非水电解质电池用隔板具有优异的机械强度和关闭功能，且在高温下的耐短路性方面优异。
相关文献
专利文献
专利文献1：日本未审查专利公布号 2012-129115。
发明内容
技术问题
但是，近来在具有高能量密度的锂离子二次电池或大型锂离子二次电池中产生异常电流的情况下，有电池温度可能比以往大幅升高，隔板可被熔融或因增塑而断裂，从而可发生电池热失控之虞。
因此，要求锂离子二次电池具有更优异的耐短路性。
本发明鉴于上述情况而成，其目的在于，提供具有优异的耐短路性的锂离子二次电池。
问题的解决方案
本发明人为了实现具有更优异的耐短路性的锂离子二次电池而进行了全面的研究。结果发现，在钉刺试验后隔板满足特定要求的锂离子二次电池具有更优异的耐短路性，从而完成了本发明。
本发明基于上述发现而成。
即，根据本发明，提供以下锂离子二次电池。
根据本发明的一个方面，提供锂离子二次电池，其包含如下部件作为容纳在容器中的部件：嵌入和脱嵌锂的正极，嵌入和脱嵌锂的负极，含有锂盐的非水电解液，和插入所述正极和负极之间的隔板。所述隔板包含多孔树脂层，所述多孔树脂层含有聚烯烃作为主要成分。在满充电状态下，进行以80mm/秒将具有3mm的直径的金属钉刺穿所述锂离子二次电池的中部，使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验后，观察所述锂离子二次电池的截面时，在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，所述多孔树脂层的平均厚度等于或大于所述钉刺试验前的所述多孔树脂层的平均厚度的10%，在沿面内方向距钉孔周缘1mm之内的位置残留所述多孔树脂层。
发明的有益效果
根据本发明的该方面，可提供具有优异的耐短路性的锂离子二次电池。
附图说明
根据下述某些优选实施方案，结合附图，本发明的上述及其他的目的、优点和特征会更明显。
图1是图解本实施方案的叠层电池的实例的示意图。
图2是图解本实施方案的卷绕电池的实例的示意图。
图3是图解钉刺试验后在实施例1中得到的锂离子二次电池的截面照片的图。
图4是图解钉刺试验后在实施例2中得到的锂离子二次电池的截面照片的图。
图5是图解钉刺试验后在实施例3中得到的锂离子二次电池的截面照片的图。
图6是图解钉刺试验后在比较例1中得到的锂离子二次电池的截面照片的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。另外，在图中，对相同的构成元素赋予相同的标记数字，不重复其说明。另外，在图中的各个构成元素中，示意性地说明形状、尺寸和配置关系至能够理解本发明的程度，不同于真实尺度。另外，除另有说明外，数值范围中的“~”表示“等于或大于且等于或小于”。
<锂离子二次电池>
本实施方案的锂离子二次电池包括以下构造。
锂离子二次电池包含以下部件作为容纳在容器中的部件：嵌入和脱嵌锂的正极，嵌入和脱嵌锂的负极，含有锂盐的非水电解液，和插入正极和负极之间的隔板。所述隔板包含多孔树脂层，所述多孔树脂层含有聚烯烃作为主要成分。
另外，在满充电状态下，进行以80mm/秒将具有3mm的直径的金属钉刺穿所述锂离子二次电池的中部，使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验后，观察所述锂离子二次电池的截面时，在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，所述多孔树脂层的平均厚度等于或大于所述钉刺试验前的所述多孔树脂层的平均厚度的10%，优选20%以上，更优选30%以上。在沿面内方向距钉孔周缘1mm之内的位置残留所述多孔树脂层。
另外，在满充电状态下，进行以80mm/秒将具有3mm的直径的金属钉刺穿所述锂离子二次电池的中部，使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验后，观察所述锂离子二次电池的截面时，在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，所述多孔树脂层的平均厚度优选等于或小于所述钉刺试验前的所述多孔树脂层的平均厚度的300%，更优选200%以下，进一步更优选150%以下。
本发明人为了提供具有优异的耐短路性的锂离子二次电池而进行了全面的研究。结果发现，在钉刺试验后隔板满足特定要求的锂离子二次电池具有更优异的耐短路性。
即，本发明人首次得到以下发现。具体而言，在钉刺试验后，在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内的多孔树脂层的平均厚度和在沿面内方向距钉孔周缘1mm之内的位置有无多孔树脂层，作为用于实现具有优异的耐短路性的锂离子二次电池的设计方针是有效的。
尚不清楚本实施方式的锂离子二次电池为何具有优异的耐短路性的原因。但是，认为其原因在于，由于即使在锂离子二次电池的电池温度大幅升高时，也可抑制隔板被熔融而损失，结果可抑制正极和负极的相互接触。
在这里，为了得到本实施方案的锂离子二次电池，重要的是使用以下隔板。
如图3所示，在本实施方案的锂离子二次电池中，优选在所述钉刺试验后，沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，多孔树脂层具有空隙，并且所述空隙的长轴在10µm~100µm范围内，优选20µm~100µm。因此，即使在电池温度大幅升高时，也可进一步抑制正极和负极的相互接触。
另外，在本实施方案的锂离子二次电池中，如图3所示，优选在所述钉刺试验后所述多孔树脂层的截面形状包含柱形。因此，即使在电池温度升高时，也可进一步抑制正极和负极的相互接触。
另外，在本实施方案的锂离子二次电池中，电池额定容量优选7Ah以上，更优选40Ah以上。
另外，在本实施方案的锂离子二次电池中，优选在所述锂离子二次电池的中部的所述正极的层叠数或卷绕数为10以上。
因此，可实现本实施方案的锂离子二次电池的高容量。另外，即使在如上所述的高容量下，本实施方案的锂离子二次电池也具有优异的耐短路性，可抑制电池热失控。
本实施方案的锂离子二次电池的类型或种类无特殊限制，作为实例可采用以下构造。
[叠层电池]
图1示意性地图解叠层电池的构造。叠层电池100包含经由隔板20将正极1和负极6交替地多层层叠得到的电池元素。将电池元素与电解液(未图解)一同容纳在由柔性薄膜30构成的容器中。将正极端子11和负极端子16与电池元素电气连接，将正极端子11和负极端子16的一部分或全部引出至柔性薄膜30的外部。
在正极1中的正极集电器3的正面和背面分别设置正极活性物质涂布部分2和正极活性物质未涂布部分，在负极中的负极集电器8的正面和背面设置负极活性物质涂布部分7和负极活性物质未涂布部分。
将正极集电器3中的正极活性物质未涂布部分设为用于与正极端子11连接的正极极耳10，将负极集电器8中的负极活性物质未涂布部分设为用于与负极端子16连接的负极极耳5。
将多个正极极耳10集中在正极端子11上并通过超声焊接等将其与正极端子11一同彼此连接，将多个负极极耳5集中在负极端子16上并通过超声焊接等将其与负极端子16一同彼此连接。另外，将正极端子11的一端引出至柔性薄膜30的外部，将负极端子16的一端也引出至柔性薄膜30的外部。
可根据需要在正极活性物质涂布部分2与正极活性物质未涂布部分之间的边界4形成绝缘构件，该绝缘构件不仅可在边界4形成，也可在正极极耳10与正极活性物质之间的边界附近形成。
类似地，也可根据需要在负极活性物质涂布部分7与负极活性物质未涂布部分之间的边界9形成绝缘构件，该绝缘构件可在负极极耳5与负极活性物质之间的边界附近形成。
通常，负极活性物质涂布部分7的外形尺寸比正极活性物质涂布部分2的外形尺寸大，且比隔板20的外形尺寸小。
[卷绕电池]
图2示意性地图解卷绕电池的构造，未图解容器等。卷绕电池101包含其中将正极1和负极6经由隔板20层叠并卷绕的电池元素。将电池元素与电解液(未图解)一同容纳在由柔性薄膜构成的容器中。
由于其它构造(例如其中正极端子和负极端子与卷绕电池101的电池元素电气连接的构造)与叠层电池100中的那些大致相同，因此不再重复其说明。
下面，对本实施方案的锂离子二次电池中使用的各构造进行说明。
(嵌入和脱嵌锂的正极)
本实施方案中使用的正极1可根据用途等从能够在公知的锂离子二次电池中使用的正极中适宜地选择。作为能够在正极1中使用的活性物质，优选使用能够可逆性地嵌入和脱嵌锂离子、且具有高电子传导性使得电子传输能够容易地进行的材料。
在正极1中使用的活性物质的实例包括锂与过渡金属之间的复合氧化物(例如锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物、锂锰复合氧化物和锂-锰-镍复合氧化物)、过渡金属硫化物(例如TiS2、FeS和MoS2)、过渡金属氧化物(例如MnO、V2O5、V6O13和TiO2)、橄榄石型锂磷氧化物等。
例如，橄榄石型锂磷氧化物包含：选自Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Al、Ga、Mg、B、Nb和Fe的至少一种元素，锂，磷和氧。在这些化合物中，为了改善特性，部分元素可被部分地用其它元素取代。
在这些化合物中，优选橄榄石型磷化锂铁、锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂锰复合氧化物、锂-锰-镍复合氧化物。除了高动作电位以外，所述正极活性物质具有大容量和大能量密度。
所述正极活性物质可单独使用或以两种以上的组合使用。
可在正极活性物质中适宜地添加粘合剂、导电剂等。作为导电剂，可使用碳黑、碳纤维、石墨等。另外，作为粘合剂，可使用聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素、改性丙烯腈橡胶粒子等。
作为在正极1中使用的正极集电器3，可使用铝、不锈钢、镍、钛及它们的合金等，其中，特别优选铝。
另外，本实施方案中的正极1可通过公知的方法制备。例如，可采用将正极活性物质、导电剂和粘合剂分散在有机溶剂中以得到浆料，将该浆料涂布在正极集电器3上并干燥的方法。
(嵌入和脱嵌锂的负极)
本实施方案中使用的负极6可根据用途等从能够在公知的锂离子二次电池中使用的负极中适宜地选择。在负极6中使用的活性物质，只要该活性物质能够在负极中使用，也可根据用途等适宜地设定。
能够用作负极活性物质的材料的具体实例包括：碳材料(例如人造石墨、天然石墨、无定形碳、金刚石样碳、富勒烯、碳纳米管和碳纳米角)，锂金属材料，硅、锡等的合金系材料，氧化物系材料(例如Nb2O5和TiO2)，和它们的复合材料。
所述负极活性物质可单独使用或以两种以上的组合使用。
另外，与正极活性物质的情况相同，可在负极活性物质中适宜地添加粘合剂、导电剂等。可使用在正极活性物质中添加的相同的粘合剂和相同的导电剂。
作为负极集电器8，可使用铜、不锈钢、镍、钛或它们的合金，其中，特别优选铜。
另外，本实施方案中的负极6可通过公知的方法制备。例如，可采用将负极活性物质和粘合剂分散在有机溶剂中以得到浆料，将浆料涂布在负极集电器8上并干燥的方法。
(含有锂盐的非水电解液)
在本实施方案中使用的含有锂盐的非水电解液可根据活性物质的种类、锂离子二次电池的用途等从公知的非水电解液中适宜地选择。
锂盐的具体实例包括LiClO4、LiBF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10Cl10、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiB(C2H5)4、CF3SO3Li、CH3SO3Li、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、低级脂肪酸羧酸锂等。
溶解锂盐的溶剂，只要该锂盐通常用作溶解电解质的液体，则无特殊限制，溶剂的实例包括碳酸酯(例如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)和碳酸亚乙烯酯(VC))、内酯(例如γ-丁内酯和γ-戊内酯)、醚(例如三甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙醚、四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃)、亚砜(例如二甲基亚砜)、氧杂环戊烷(例如1,3-二氧戊环和4-甲基-1,3-二氧戊环)、含氮溶剂(例如乙腈、硝基甲烷、甲酰胺和二甲基甲酰胺)、有机酸酯(例如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯和丙酸乙酯)、磷酸三酯或二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、环丁砜(例如环丁砜和甲基环丁砜)、噁唑烷酮(例如3-甲基-2-噁唑烷酮)、磺内酯(例如1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯和萘磺酸内酯)等。这些溶剂可单独使用或以两种以上的组合使用。
(容器)
作为本实施方案中的容器，可使用公知的构件，从减少电池重量的观点出发，优选使用柔性薄膜30。作为柔性薄膜30，可使用其中在作为衬底的金属层的正面和背面设置树脂层的构件。作为该金属层，可选择具有防止电解液泄露和湿气从外部侵入的阻挡性的材料，可使用铝、不锈钢等。在该金属层的至少一个表面设置热熔合性树脂层(例如改性聚烯烃)。使柔性薄膜30的热熔合性树脂层的部分经由电池元素彼此相对，将容纳电池元素的部分的周围热焊接以形成外包装。可在与形成有热熔合性树脂层的表面相对的外包装表面设置树脂层(例如尼龙薄膜和聚酯薄膜)。
(端子)
在本实施方案中，可将由铝或铝合金形成的端子用作正极端子11，可将由铜、铜合金、被覆镍的铜或被覆镍的铜合金等形成的端子用作负极端子16。将各端子引出至容器外部，可预先在位于各端子的将外包装的周围热熔合的部分的部位设置热熔合性树脂。
(绝缘构件)
在活性物质涂布部分与活性物质未涂布部分之间的边界4和9形成绝缘构件的情况下，可使用聚酰亚胺、玻璃纤维、聚酯、聚丙烯或含有这些材料的材料。可通过对绝缘构件加热来将绝缘构件焊接至边界4和9，或可将凝胶样树脂涂布在边界4和9并干燥来形成绝缘构件。
(隔板)
本实施方案的隔板包含多孔树脂层，所述多孔树脂层含有聚烯烃作为主要成分。
在这里，所述多孔树脂层由为主要成分的聚烯烃形成。在这里，“主要成分”表示在多孔树脂层中任意成分的比例为50质量%以上、优选70质量%以上、进一步优选90质量%以上的构造，或所述比例可为100质量%的构造。
形成多孔树脂层的聚烯烃的实例包括聚丙烯系树脂、聚乙烯系树脂等。
所述聚丙烯系树脂无特殊限制，其实例包括丙烯均聚物、丙烯与其它烯烃的共聚物等。其中，优选丙烯均聚物(均聚聚丙烯)。聚丙烯系树脂可单独使用或以两种以上的组合使用。
此外，与丙烯共聚的烯烃的实例包括α-烯烃(例如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯等)。
所述聚乙烯系树脂无特殊限制，其实例包括乙烯均聚物、乙烯与其它烯烃的共聚物等。其中，优选乙烯均聚物(均聚聚乙烯)。聚乙烯系树脂可单独使用或以两种以上的组合使用。
此外，与乙烯共聚的烯烃的实例包括α-烯烃(例如1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯等)。
优选本实施方案的隔板在通过使用CuKα射线作为射线源的X射线衍射得到的光谱中具有与聚烯烃的(111)晶面相对应的衍射峰(A)。
根据本发明人进行的研究，发现在通过使用CuKα射线作为射线源的X射线衍射得到的光谱中具有与聚烯烃的(111)晶面相对应的衍射峰(A)的隔板具有优异的耐短路性。
即，本发明人首次得到以下发现。具体而言，与聚烯烃的(111)晶面相对应的衍射峰(A)的有无，作为用于实现具有优异的耐短路性的隔板的设计方针是有效的。
尚不清楚所述隔板为何具有优异的耐短路性的原因。但是，认为其原因在于，由于在所述隔板中聚烯烃晶体的c轴方向的有序性高，将隔板的熔融或收缩抑制到最小。即，具有与聚烯烃的(111)晶面相对应的衍射峰(A)的构造被认为是聚烯烃晶体的c轴方向的有序性高的构造。因此，在电池温度大幅升高的情况下，将得到的锂离子二次电池中的隔板的熔融或收缩抑制到最小，认为可有效地抑制电池热失控。
为了得到本实施方案的隔板，重要的是对聚烯烃系多孔膜进行后处理。
在这里，在本实施方案中，与聚烯烃的各个晶面相对应的衍射峰可通过以下方法识别：通过使用CuKα射线作为射线源的X射线衍射测定X射线衍射光谱，将衍射峰与公知的数据库进行比较。公知的数据库的实例包括ICDD数据库等。
本实施方案的隔板的平面形状无特殊限制，可根据电极或集电器的形状适宜地选择，平面形状的实例包括矩形。
从机械强度和锂离子传导性之间的平衡的观点出发，所述多孔树脂层的厚度优选5µm~50µm，更优选10µm~40µm。
从机械强度和锂离子传导性之间的平衡的观点出发，所述多孔树脂层的孔隙率优选为30%~60%，更优选为40%~55%。
所述孔隙率可根据以下表达式求得。
ε={1-Ws/(ds·t)}100
在这里，ε表示孔隙率(%)，Ws表示单位面积(g/m2)，ds表示真密度(g/cm3)，t表示膜厚度(µm)。
从机械强度和锂离子传导性之间的平衡的观点出发，所述多孔树脂层的透气度优选为50秒/100cc~400秒/100cc，更优选为100秒/100cc~300秒/100cc。
在这里，所述多孔树脂层的透气度可依据JIS P8117测定。
从改善耐热性的观点出发，优选本实施方案的隔板在所述多孔树脂层的至少一个表面进一步包含陶瓷层。
在本实施方案的隔板进一步包含所述陶瓷层时，可进一步减少隔板的热收缩，因此可进一步防止电极之间的短路。
例如，所述陶瓷层可通过在所述多孔树脂层上涂布陶瓷层形成材料并将涂布的材料干燥来形成。作为陶瓷层形成材料，例如可使用通过在适宜的溶剂中溶解或分散无机填充剂和粘合剂得到的材料。
在陶瓷层中使用的无机填充剂可从锂离子二次电池的隔板中使用的公知的材料中适宜地选择。例如，优选具有高绝缘性的氧化物、氮化物、硫化物、碳化物等，更优选通过将选自氧化物系陶瓷(例如氧化钛、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化锌、氧化铁、氧化铈和氧化钇)的无机化合物中的一种或两种以上调整为粒子状得到的材料。其中，优选氧化钛和氧化铝。
所述粘合剂无特殊限制，其实例包括纤维素系树脂(例如羧甲基纤维素(CMC))、丙烯酸系树脂、氟系树脂(例如聚偏氟乙烯(PVDF))等。粘合剂可单独使用或以两种以上的组合使用。
溶解或分散这些成分的溶剂无特殊限制，可从水、醇(例如乙醇)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲苯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等适宜地选择。
从机械强度、可操作性和锂离子传导性之间的平衡的观点出发，所述陶瓷层的厚度优选为1µm~20µm，更优选为1µm~12µm。
(隔板的制备方法)
下面，对本实施方案的隔板的制备方法进行说明。为了得到本实施方案的隔板，重要的是对聚烯烃系多孔膜进行后处理。
例如，本实施方案的隔板可通过在高温下用紫外线照射聚烯烃系多孔膜得到。
在这里，用紫外线对聚烯烃系多孔膜的照射在相关技术中也会进行。但是，在本实施方案中，精确地控制紫外线照射温度。为了得到本实施方案的隔板，重要的是精确地控制紫外线照射温度。
下面，对本实施方案的隔板的制备方法的实例进行说明。但是，本实施方案的隔板的制备方法并不限于以下实例。
例如，本实施方案的隔板可通过包括以下工序(1)~(3)的制备方法得到。
(1) 制备聚烯烃系多孔膜。
(2) 用光引发剂浸渍聚烯烃系多孔膜。
(3) 在高温下用具有240~400nm的波长分布的紫外线进行照射。
首先，(1) 制备聚烯烃系多孔膜。作为聚烯烃系多孔膜，例如可使用由上述聚烯烃形成的膜。
聚烯烃系多孔膜的类型的实例包括膜、薄膜、无纺布等。另外，可使用市售的聚烯烃系多孔膜。
接着，(2) 用光引发剂浸渍聚烯烃系多孔膜。光引发剂无特殊限制，其实例包括二苯甲酮系引发剂(例如二苯甲酮和苯甲酰基苯甲酸甲酯)、烷基苯基酮系引发剂(例如安息香醚、苄基二甲基缩酮和α-羟基烷基苯基酮)、酰基氧化膦等。
光引发剂浸渍方法的实例包括将含有光引发剂的溶液涂布在聚烯烃系多孔膜上的方法、在含有光引发剂的溶液中浸没聚烯烃系多孔膜的方法等。例如，基于聚烯烃系多孔膜，添加的光引发剂的量为0.1质量%~3质量%。
另外，在制备含有光引发剂的溶液时使用的有机溶剂无特殊限制，例如可使用丙酮、甲乙酮、甲苯、甲醇、乙醇、己烷等。
接着，(3) 在高温下用具有240~400nm的波长分布的紫外线进行照射。例如，紫外线照射温度优选为80°C~120°C。紫外线照射量根据聚烯烃系多孔膜的厚度适宜地设定，无特殊限制。关于照射量，优选将照度峰值设为20mW/cm2以上，将光量设为50mJ/cm2以上。
因此，可提高聚烯烃晶体的c轴方向的有序性。
根据上述程序，可得到本实施方案的隔板。
以上基于实施方案对本发明进行了说明，但该实施方案只为说明性，可采用上述构造以外的各构造。
另外，本发明并不限定于上述实施方案，应理解的是，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等包含在本发明中。
实施例
下面，参照实施例和比较例对本发明进行说明，但并不将本发明限定于此。
(实施例1)
<正极的制备>
将含有LiMn2O4和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2作为主要成分的复合氧化物用作正极活性物质。将碳黑用作导电剂，将聚偏氟乙烯(PVdF)用作粘合剂。将这些材料分散于有机溶剂中以制备浆料。将该浆料连续地涂布在作为正极集电器的具有20μm的厚度的铝箔上并干燥，以制备包含正极集电器涂布部分和正极集电器未涂布部分的正极卷。
在留下未涂布部分作为用于与正极端子连接的极耳的状态下，将该正极卷冲压成除去正极极耳为15.2mm (垂直)和10.2mm (水平)的尺寸，将经冲压的正极卷设为正极。
<负极的制备>
将人造石墨用作负极活性物质，将聚偏氟乙烯(PVdF)用作粘合剂。将这些材料分散于有机溶剂中以制备浆料。将该浆料连续地涂布在作为负极集电器的具有15μm的厚度的铜箔上并干燥，以制备包含负极集电器涂布部分和负极集电器未涂布部分的负极卷。
在留下未涂布部分作为用于与负极端子连接的极耳的状态下，将该负极卷冲压成除去负极极耳为15.6mm (垂直)和10.6mm (水平)的尺寸，将经冲压的负极卷设为负极。
<隔板的制备>
将具有25μm的厚度、44%的孔隙率和252秒/100cc的透气度的聚丙烯多孔膜在具有1质量%的浓度的二苯甲酮/己烷溶液中浸没1分钟，风干。
然后，通过使用紫外线照射装置，于100℃用紫外线照射该多孔膜的正面和背面10秒钟。作为紫外线灯，使用高压汞灯(120W/cm2)。
根据这些工序，得到隔板1。
<叠层电池的制备>
经由隔板将正极和负极层叠，分别在正极和负极上设置负极端子和正极端子，以得到叠层体。然后，将得到的叠层体和通过在由碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯组成的溶剂中溶解具有1M浓度的LiPF6得到的电解液容纳在柔性薄膜中，以得到如图1图解的叠层电池。将叠层电池的额定容量设为40Ah，将正极设为10层，将负极设为11层。
<评价>
(1) 隔板的孔隙率
根据以下表达式求得隔板的孔隙率。
ε={1-Ws/(ds·t)}×100
在这里，ε表示孔隙率(%)，Ws表示单位面积(g/m2)，ds表示真密度(g/cm3)，t表示膜厚度(µm)。
(2) 隔板的透气度
依据JIS P8117测定隔板的透气度。
(3) X射线衍射分析
得到的隔板的X射线衍射光谱通过使用X射线衍射装置的X射线衍射分析求得。根据得到的X射线衍射光谱，参照公知的数据库(ICDD数据库)确定(111)晶面的衍射峰的有无。另外，将CuKα射线用作射线源。
(4) 钉刺试验
在满充电状态下，以80mm/秒将具有3mm的直径的金属钉刺穿叠层电池的中部，使叠层电池短路。
然后，基于以下标准评价隔板的耐短路性。
A：电池温度从试验温度升高0℃以上且低于20°C
B：电池温度从试验温度升高20℃以上且低于50℃
C：电池温度从试验温度升高50℃以上
另外，用电子显微镜观察沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内的多孔树脂层，以确定该范围内的多孔树脂层的平均厚度，并确定在面内方向距钉孔周缘1mm的位置有无多孔树脂层。将钉刺试验后在实施例1中得到的叠层电池的截面照片示出于图3中。
在这里，在任意10个点测定1mm~3mm的范围内的多孔树脂层的厚度，将其平均值用作平均厚度。
将上述评价结果阐明于表1中。
(实施例2)
除了将具有25µm的厚度、46%的孔隙率和226秒/100cc的透气度的聚乙烯多孔膜用作用于制备隔板的多孔膜以外，以与实施例1相同的方式制备隔板和叠层电池，进行各评价。将钉刺试验后在实施例2中得到的叠层电池的截面照片示出于图4中。另外，将各评价结果阐明于表1中。
(实施例3)
除了将具有25µm的厚度、53%的孔隙率和192秒/100cc的透气度的聚丙烯多孔膜用作用于制备隔板的多孔膜以外，以与实施例1相同的方式制备隔板和叠层电池，进行各评价。将钉刺试验后在实施例3中得到的叠层电池的截面照片示出于图5中。另外，将各评价结果阐明于表1中。
(比较例1)
除了将具有25µm的厚度、43%的孔隙率和180秒/100cc的透气度的聚丙烯多孔膜用作用于制备隔板的多孔膜，且将制备隔板时的紫外线照射温度变更为40℃以外，以与实施例1相同的方式制备隔板和叠层电池，进行各评价。将钉刺试验后在比较例1中得到的叠层电池的截面照片示出于图6中。另外，将各评价结果阐明于表1中。
(比较例2)
除了将具有25µm的厚度、51%的孔隙率和149秒/100cc的透气度的聚丙烯多孔膜用作隔板以外，以与实施例1相同的方式制备叠层电池，进行各评价。将各评价结果阐明于表1中。另外，作为比较例2中的隔板，原样使用未在二苯甲酮/己烷溶液中进行浸没且未进行紫外线照射的聚丙烯多孔膜。
(比较例3)
除了将具有25µm的厚度、48%的孔隙率和214秒/100cc的透气度的聚乙烯多孔膜用作隔板以外，以与实施例1相同的方式制备叠层电池，进行各评价。将各评价结果阐明于表1中。另外，作为比较例3中的隔板，原样使用未在二苯甲酮/己烷溶液中进行浸渍没且未进行紫外线照射的聚乙烯多孔膜。
[表1]
本申请要求2015年3月23日提交的日本专利申请号 2015-059080的优先权，通过引用将其内容并入此处。

Claims (8)

1.锂离子二次电池，其包含如下部件作为容纳在容器中的部件：
嵌入和脱嵌锂的正极，
嵌入和脱嵌锂的负极，
含有锂盐的非水电解液，和
插入在所述正极和所述负极之间的隔板；其中，
所述隔板包含多孔树脂层，所述多孔树脂层含有聚烯烃作为主要成分，
在满充电状态下，进行以80mm/秒将具有3mm的直径的金属钉刺穿所述锂离子二次电池的中部，使所述锂离子二次电池短路的钉刺试验后，观察所述锂离子二次电池的截面时，
在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内，所述多孔树脂层的平均厚度等于或大于所述钉刺试验前的所述多孔树脂层的平均厚度的10%，且
在沿面内方向距钉孔周缘1mm之内的位置残留所述多孔树脂层。
2.权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，
在所述钉刺试验后，所述多孔树脂层在沿面内方向距钉孔周缘1mm~3mm的范围内具有空隙，
所述空隙的长轴在10μm~100μm范围内。
3.权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中，
在所述钉刺试验后所述多孔树脂层的截面形状包含柱形。
4.权利要求1~3中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
所述锂离子二次电池的电池额定容量为7Ah以上。
5.权利要求1~4中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
在所述锂离子二次电池的中部的所述正极的层叠数或卷绕数为10以上。
6.权利要求1~5中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
在通过使用CuKα射线作为射线源的X射线衍射得到的光谱中，所述隔板具有与聚烯烃的(111)晶面相对应的衍射峰(A)。
7.权利要求1~6中任一项所述的锂离子二次电池，其进一步包含：
位于所述多孔树脂层的至少一个表面的陶瓷层。
8.权利要求1~7中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
所述多孔树脂层的厚度为5µm~50µm。
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