CN111092190A - 电池 - Google Patents

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CN111092190A
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CN201911016004.8A
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山本刚正
柳泽良太
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NEC Energy Devices Ltd
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Abstract

本发明提供一种电池，其可兼顾高倍率及高安全性。间隔件(300)包含基材(310)及绝缘层(320)。绝缘层(320)位于基材(310)的两面(第一面(312)及第二面(314))上。活性物质层(122)、活性物质层(124)、活性物质层(222)及活性物质层(224)分别具有60μm以下的厚度。绝缘层(320)的厚度(基材(310)的第一面(312)上的绝缘层(320)(绝缘层(322))的厚度及基材(310)的第二面(314)上的绝缘层(320)(绝缘层(324))的厚度的合计)相对于基材(310)的厚度之比为1.50以上且3.00以下。

Description

电池
技术领域
本发明涉及电池。
背景技术
作为电池的一种，已开发了二次电池、特别是非水电解质二次电池。非水电解质二次电池包含正极、负极及间隔件。间隔件位于正极及负极之间。
专利文献1中记载了间隔件的一例。间隔件包含聚乙烯微多孔膜及在聚乙烯微多孔膜的两面上的耐热性多孔层。耐热性多孔层包含聚[N，N’-(1，3-亚苯基)间苯二甲酰]及由氢氧化铝构成的无机填料。
专利文献2中记载了间隔件的一例。间隔件包含聚乙烯微多孔膜及在聚乙烯微多孔膜的两面上的多孔层。多孔层包含间位型全芳香族聚酰胺及由α-氧化铝构成的无机填料。
专利文献3和4中记载了间隔件的一例。间隔件包含聚乙烯多孔膜及在聚乙烯多孔膜上的耐热多孔层。耐热多孔层包含液晶聚酯及氧化铝粒子。
专利文献5中记载了提高电池的压坏试验的耐性。专利文献5中，为了提高压坏试验的耐性，指定了正极的拉伸伸长率、负极的拉伸伸长率及间隔件的拉伸伸长率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-231281号公报
专利文献2：日本特开2010-160939号公报
专利文献3：日本特开2008-311221号公报
专利文献4：日本特开2008-307893号公报
专利文献5：日本特开2010-165664号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明人发现了：对于电池而言，会有难以兼顾高倍率及高安全性的情况。具体而言，本发明人发现了：若为了实现高倍率而减薄电极(例如正极或负极)的活性物质层的厚度，则电池的钉刺试验的耐性(即、安全性)会降低。
本发明的目的的一例在于：兼顾高倍率及高安全性。本发明的其他目的可以由本说明书公开的内容而明确。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方案，提供一种电池，
其包含：能作为正极或负极发挥功能的电极、和
包含基材和绝缘层的间隔件，
所述电极包含：具有第一面及所述第一面的相反侧的第二面的集电体、和位于所述集电体的所述第一面上且具有60μm以下的厚度的活性物质层，
所述绝缘层的厚度相对于所述基材的厚度之比为1.50以上且3.00以下。
发明效果
根据本发明上述的一个方案，能够兼顾高倍率及高安全性。
附图说明
图1是实施方式涉及的电池的俯视图。
图2是图1的A-A′截面图。
图3是将图2的一部分放大而得的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在全部附图中，对于相同的构成要素标注相同的符号，适当省略说明。
图1是实施方式涉及的电池10的俯视图。图2是图1的A-A′截面图。图3是将图2的一部分放大而得的图。图2中，为了便于说明，未示出图1所示的外包装材料400。
使用图3，对电池10的概要进行说明。电池10包含正极100、负极200及间隔件300。间隔件300包含基材310及绝缘层320。在图3所示的例子中，绝缘层320位于基材310的两面(第一面312及第二面314)上。正极100包含集电体110、活性物质层122及活性物质层124。集电体110具有第一面112及第二面114。第二面114位于第一面112的相反侧。活性物质层122及活性物质层124分别位于集电体110的第一面112上及第二面114上。负极200包含集电体210、活性物质层222及活性物质层224。集电体210具有第一面212及第二面214。第二面214位于第一面212的相反侧。活性物质层222及活性物质层224分别位于集电体210的第一面212上及第二面214上。活性物质层122、活性物质层124、活性物质层222及活性物质层224分别具有60μm以下的厚度。绝缘层320的厚度(在图3所示的例子中，基材310的第一面312上的绝缘层320(绝缘层322)的厚度及基材310的第二面314上的绝缘层320(绝缘层324)的厚度的合计)相对于基材310的厚度之比成为1.50以上且3.00以下。
根据上述的构成，能够兼顾高倍率及高安全性。具体而言，在上述构成中，对于各电极(正极100或负极200)的各活性物质层(活性物质层122、活性物质层124、活性物质层222或活性物质层224)而言，为了实现高倍率，如上述那样地变薄。具体而言，活性物质层的两面(集电体侧的面及相反侧的面)间的距离越短，活性物质层的两面间的电阻越小，由此能够在一定电压下在活性物质层的两面间流通大电流。本发明人发现：若活性物质层的厚度薄，则会有因活性物质层的两面间的低电阻而导致钉刺试验耐性(即安全性)降低的情况。本发明人对用于提高钉刺试验耐性的结构进行了研究，其结果发现了：着眼于绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比，该比值处于上述范围的情况下钉刺试验耐性提高。
在图3所示的例子中，绝缘层320位于基材310的两面(第一面312及第二面314)上。在其他例子中，绝缘层320也可以仅位于基材310的两面(第一面312及第二面314)中的一面。在该例子中，绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比也可以设为1.50以上且3.00以下。
使用图1，对电池10的详细情况进行说明。
电池10包含第一引线130、第二引线230及外包装材料400。
第一引线130与图2所示的正极100电连接。第一引线130例如也可以由铝或铝合金形成。
第二引线230与图2所示的负极200电连接。第二引线230例如也可以由铜或铜合金或对它们实施了镀镍而得的材料形成。
在图1所示的例子中，外包装材料400具有含有4边的矩形形状。在图1所示的例子中，第一引线130及第二引线230从外包装材料400的4边中共同的1边伸出。在其他例子中，第一引线130及第二引线230也可以从外包装材料400的4边中的不同的边(例如彼此相反侧的边)伸出。
外包装材料400同时收纳有图2所示的层叠体12和电解液(未图示)。
外包装材料400例如包含热熔接性树脂层及阻隔层，例如也可以制成包含热熔接性树脂层及阻隔层的层叠膜。
形成热熔接性树脂层的树脂材料例如设为聚乙烯(PE)、聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。热熔接性树脂层的厚度例如为20μm以上且200μm以下、优选为30μm以上且150μm以下、更优选为50μm以上且100μm以下。
阻隔层例如具有防止电解液的漏出或来自外部的水分的侵入之类的阻隔性，例如可以设为由不锈钢(SUS)箔、铝箔、铝合金箔、铜箔、钛箔等金属形成的阻隔层。阻隔层的厚度例如为10μm以上且100μm以下、优选为20μm以上且80μm以下、更优选为30μm以上且50μm以下。
层叠膜的热熔接性树脂层可以为1层、或者为2层以上。同样地，层叠膜的阻隔层也可以为1层、或者为2层以上。
电解液例如为非水电解液。该非水电解液也可以包含锂盐及溶解锂盐的溶剂。
锂盐例如可以设为LiClO4、LiBF4、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。
溶解锂盐的溶剂例如可以设为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等碳酸酯类；γ-丁内酯、γ-戊内脂等内脂类；三甲氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷、二乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等醚类；二甲基亚砜等亚砜类；1，3-二氧戊环、4-甲基-1，3-二氧戊环等氧戊环类；乙腈、硝基甲烷、甲酰胺、二甲基甲酰胺等含氮溶剂；甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等有机酸酯类；磷酸三酯、二甘醇二甲醚类；三甘醇二甲醚类；环丁砜、甲基环丁砜等环丁砜类；3-甲基-2-噁唑烷酮等噁唑烷酮类；1，3-丙烷磺酸内酯、1，4-丁烷磺酸内酯、萘磺酸内脂等磺酸内脂类等。这些物质可以单独使用、或者也可以组合使用。
使用图2，对层叠体12的详细情况进行说明。
层叠体12包含多个正极100、多个负极200及间隔件300。多个正极100及多个负极200交替地层叠。在图2所示的例子中，间隔件300按照间隔件300的一部分位于相邻的正极100及负极200之间的方式而被折回成曲折状。在其他例子中，也可以为彼此分隔的多个间隔件300位于相邻的正极100及负极200之间。
使用图3，对正极100、负极200及间隔件300各自的详细情况进行说明。
正极100包含集电体110及活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)。集电体110具有第一面112及第二面114。第二面114位于第一面112的相反侧。活性物质层122位于集电体110的第一面112上。活性物质层124位于集电体110的第二面114上。
集电体110也可以由例如铝、不锈钢、镍、钛或它们的合金形成。集电体110的形状例如可以设为箔、平板或网状。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)包含活性物质、粘结剂树脂及导电助剂。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)所含的活性物质例如为LiNiaM1-aO2(M为选自Co、Mn、Al、Na、Ba及Mg中的至少一种以上的元素。)(例如、锂-镍复合氧化物、锂-镍-钴复合氧化物、锂-镍-锰复合氧化物、锂-镍-铝复合氧化物、锂-镍-钠复合氧化物、锂-镍-钡复合氧化物、锂-镍-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰复合氧化物、锂-镍-钴-铝复合氧化物、锂-镍-钴-钠复合氧化物、锂-镍-钴-钡复合氧化物、锂-镍-钴-镁复合氧化物、锂-镍-锰-铝复合氧化物、锂-镍-锰-钠复合氧化物、锂-镍-锰-钡复合氧化物、锂-镍-锰-镁复合氧化物、锂-镍-铝-钠复合氧化物、锂-镍-铝-钡复合氧化物、锂-镍-铝-镁复合氧化物、锂-镍-钠-钡复合氧化物、锂-镍-钠-镁复合氧化物、锂-镍-钡-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝复合氧化物、锂-镍-钴-锰-钠复合氧化物、锂-镍-钴-锰-钡复合氧化物、锂-镍-钴-锰-镁复合氧化物、锂-镍-钴-铝-钠复合氧化物、锂-镍-钴-铝-钡复合氧化物、锂-镍-钴-铝-镁复合氧化物、锂-镍-钴-钠-钡复合氧化物、锂-镍-钴-钠-镁复合氧化物、锂-镍-钴-钡-钠复合氧化物、锂-镍-锰-铝-钠复合氧化物、锂-镍-锰-铝-钡复合氧化物、锂-镍-锰-铝-镁复合氧化物、锂-镍-锰-钠-钡复合氧化物、锂-镍-锰-钠-镁复合氧化物、锂-镍-锰-钡-镁复合氧化物、锂-镍-铝-钠-钡复合氧化物、锂-镍-铝-钠-镁复合氧化物、锂-镍-钠-钡-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-钠复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-钡复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-钠-钡复合氧化物、锂-镍-钴-锰-钠-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-钡-镁复合氧化物、锂-镍-钴-铝-钠-钡复合氧化物、锂-镍-钴-铝-钠-镁复合氧化物、锂-镍-钴-钠-钡-镁复合氧化物、锂-镍-锰-铝-钠-钡复合氧化物、锂-镍-锰-铝-钠-镁复合氧化物、锂-镍-锰-钠-钡-镁复合氧化物、锂-镍-铝-钠-钡-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-钠-钡复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-钠-镁复合氧化物、锂-镍-锰-铝-钠-钡-镁复合氧化物、锂-镍-钴-锰-铝-钠-钡-镁复合氧化物)。LiNiaM1-aO2的组成比a可以根据例如电池10的能量密度来适当确定。组成比a越大，则电池10的能量密度越高。组成比a例如为a≥0.50、优选为a≥0.80。在其他例子中，活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)所含的活性物质也可以为锂-钴复合氧化物、锂-锰复合氧化物等锂及过渡金属的复合氧化物；TiS2、FeS、MoS2等过渡金属硫化物；MnO、V2O5、V6O13、TiO2等过渡金属氧化物、橄榄石型锂磷氧化物等。橄榄石型锂磷氧化物例如包含选自Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Al、Ga、Mg、B、Nb及Fe中的至少1种元素、锂、磷和氧。这些化合物中，为了提高其特性也可以将一部分元素部分地取代为其他元素。这些物质可以单独使用、或者也可以组合使用。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)所含的活性物质的密度例如为2.0g/cm3以上且4.0g/cm3以下、优选为2.4g/cm3以上且3.8g/cm3以下、更优选为2.8g/cm3以上且3.6g/cm3以下。
集电体110的两面(第一面112及第二面114)中的一个面上的活性物质层(活性物质层122或活性物质层124)的厚度可以根据例如电池10的倍率来适当确定。该厚度越薄，则电池10的倍率越高。该厚度例如为60μm以下、优选为50μm以下、更优选为40μm以下。
集电体110的两面(第一面112及第二面114)上的活性物质层(活性物质层122及活性物质层124)的厚度的合计可以根据例如电池10的倍率来适当确定。该厚度越薄，则电池10的倍率越高。该厚度例如为120μm以下、优选为100μm以下、更优选为80μm以下。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)例如可以如下那样地进行制造。首先，使活性物质、粘结剂树脂及导电助剂分散于有机溶剂中来制备浆料。有机溶剂例如为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。接下来，将该浆料涂布在集电体110的第一面112上，使浆料干燥，根据需要实施压制，在集电体110上形成活性物质层120(活性物质层122)。活性物质层124也可同样地形成。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)所含的粘结剂树脂例如为聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)。
活性物质层120(活性物质层122或活性物质层124)所含的粘结剂树脂的量可以适当确定。活性物质层122相对于活性物质层122的总质量100质量份，包含例如为0.1质量份以上且10.0质量份以下、优选为0.5质量份以上且5.0质量份以下、更优选为2.0质量份以上且4.0质量份以下的粘结剂树脂。对于活性物质层124也是同样。
活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)所含的导电助剂例如为炭黑、科琴黑、乙炔黑、天然石墨、人工石墨、碳纤维等。石墨例如可以为鳞片状石墨或球状石墨。这些物质可以单独使用、或者也可以组合使用。
活性物质层120(活性物质层122或活性物质层124)所含的导电助剂的量可以根据例如电池10的循环特性来适当确定。活性物质层120的导电助剂的量越大，则电池10的循环特性越提高。活性物质层122相对于活性物质层120的总质量100质量份，包含例如3.0质量份以上且8.0质量份以下、优选为5.0质量份以上且6.0质量份以下的导电助剂。对于活性物质层124也是同样。
负极200包含集电体210及活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)。集电体210具有第一面212及第二面214。第二面214位于第一面212的相反侧。活性物质层222位于集电体210的第一面212上。活性物质层224位于集电体210的第二面214上。
集电体210例如也可以由铜、不锈钢、镍、钛或它们的合金形成。集电体210的形状可以设为例如箔、平板或网状。
活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)包含活性物质及粘结剂树脂。活性物质层220也可以根据需要还包含导电助剂。
活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)所含的活性物质例如为吸储锂的石墨、非晶质碳、金刚石状碳、富勒烯、碳纳米管、碳纳米角等碳材料；锂金属、锂合金等锂系金属材料；Si、SiO2、SiOx(0＜x≤2)、含Si复合材料等Si系材料；聚并苯、聚乙炔、聚吡咯等导电性聚合物材料等。这些物质可以单独使用、或者也可以组合使用。在一个例子中，活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)也可以包含具有第一平均粒径的第一组石墨粒子(例如天然石墨)及具有第二平均粒径的第二组石墨粒子(例如天然石墨)。第二平均粒径可以比第一平均粒径小，第二组石墨粒子的总质量可以比第一组石墨粒子的总质量小，第二组石墨粒子的总质量相对于第一组石墨粒子的总质量100质量份例如可以为20质量份以上且30质量份以下。
活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)所含的活性物质的密度例如为1.2g/cm3以上且2.0g/cm3以下、优选为1.3g/cm3以上且1.9g/cm3以下、更优选为1.4g/cm3以上且1.8g/cm3以下。
集电体210的两面(第一面212及第二面214)中的一个面上的活性物质层(活性物质层222或活性物质层224)的厚度可以根据例如电池10的倍率来适当确定。该厚度越薄，则电池10的倍率越高。该厚度例如为60μm以下、优选为55μm以下、更优选为50μm以下。
集电体210的两面(第一面212及第二面214)上的活性物质层(活性物质层222及活性物质层224)的厚度的合计可以根据例如电池10的倍率来适当确定。该厚度越薄，则电池10的倍率越高。该厚度例如为120μm以下、优选为110μm以下、更优选为100μm以下。
活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)例如可以如下那样地进行制造。首先，使活性物质及粘结剂树脂分散于溶剂中来制备浆料。溶剂可以为例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂、或者也可以为水。接下来，将该浆料涂布于集电体210的第一面212上，使浆料干燥，根据需要实施压制，从而在集电体210上形成活性物质层220(活性物质层222)。活性物质层224也可同样地形成。
对于活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)所含的粘结剂树脂，在使用有机溶剂作为用于获得浆料的溶剂的情况下，例如可以设为聚偏氟乙烯(PVDF)等粘结剂树脂，在使用水作为用于获得浆料的溶剂的情况下，例如可以设为橡胶系粘结剂(例如、SBR(苯乙烯·丁二烯橡胶))或丙烯酸系粘结剂树脂。这种水系粘结剂树脂可以设为乳液形式。使用水作为溶剂的情况下，优选并用水系粘结剂及CMC(羧甲基纤维素)等增稠剂。
活性物质层220(活性物质层222或活性物质层224)所含的粘结剂树脂的量可以适当确定。活性物质层222相对于活性物质层222的总质量100质量份，包含例如0.1质量份以上且10.0质量份以下、优选为0.5质量份以上且8.0质量份以下、更优选为1.0质量份以上且5.0质量份以下、进而更优选为1.0质量份以上且3.0质量份以下的粘结剂树脂。对于活性物质层224也是同样。
间隔件300包含基材310及绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)。基材310具有第一面312及第二面314。第二面314位于第一面312的相反侧。绝缘层322位于基材310的第一面312上。绝缘层324位于基材310的第二面314上。
在图3所示的例子中，间隔件300在基材310的两面(第一面312及第二面314)上包含绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)。在其他例子中，间隔件300也可以仅在基材310的两面(第一面312及第二面314)中的一个面上包含绝缘层320。
间隔件300具有使正极100及负极200电绝缘，使离子(例如锂离子)透过的功能。间隔件300例如可以制成多孔性间隔件。
间隔件300的形状可以根据正极100或负极200的形状而适当确定，例如可以设为矩形。
基材310优选包含含有耐热性树脂的树脂层。树脂层包含耐热性树脂作为主成分，具体而言，相对于树脂层的总质量100质量份，包含50质量份以上、优选为70质量份以上、更优选为90质量份以上的耐热性树脂，也可以相对于树脂层的总质量100质量份包含100质量份的耐热性树脂。树脂层可以为单层、或者也可以为两种以上的层。
耐热性树脂例如为选自聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸间苯二酯、聚间苯二甲酸对苯二酯、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、脂肪族聚酰胺、全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酯、聚苯硫醚、聚对亚苯基苯并二噁唑、聚酰亚胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚缩醛、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、氟系树脂、聚醚腈、改性聚苯醚等中的一种或两种以上。
绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)可以例如按照以下那样进行制造。首先，使无机填料及树脂分散于溶剂中来制备溶液。溶剂例如为水、乙醇等醇类、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲苯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙甲酯(EMC)等。接下来，在基材310的第一面312上涂布溶液来形成绝缘层320(绝缘层322)。绝缘层324也可同样地形成。
形成绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)所含的无机填料的材料例如为选自氢氧化镁、氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化钡、氧化锆、氧化锌、氧化铁等中的一种或两种以上。例如从提高钉刺试验的耐性的观点出发，该材料优选为氢氧化镁。
绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)所含的树脂例如为间位芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺等芳族聚酰胺(芳香族聚酰胺)系树脂；羧甲基纤维素(CMC)等纤维素系树脂；丙烯酸系树脂；聚偏氟乙烯(PVDF)等氟系树脂；等。这些之中，优选为芳族聚酰胺(芳香族聚酰胺)系树脂，更优选为间位芳族聚酰胺。这些物质可以单独使用、或者也可以组合使用。
基材310的厚度可以适当确定，例如可以设为5.0μm以上且10.0μm以下、优选为6.0μm以上且10.0μm以下。
绝缘层322的厚度及绝缘层324的厚度的合计可以适当确定，例如可以设为10.0μm以上且20.0μm以下、优选为12.5μm以上且17.5μm以下。
间隔件300的厚度可以适当确定，例如可以设为15.0μm以上且30.0μm以下、优选为16.0μm以上且27.5μm以下。
在图3所示的例子中，正极100、负极200及间隔件300以正极100的第一面112对置于间隔件300的第二面314、且负极200的第二面214对置于间隔件300的第一面312的方式彼此重叠。
[实施例]
(实施例1)
按照以下这样制造电池10。
按照下述这样形成正极100。首先，使以下的材料分散于有机溶剂来制备浆料。
活性物质：94.0质量份的含锂镍的复合氧化物(化学式：Li(Ni0.80Co0.15Al0.05)O2)
导电助剂：2.0质量份的球状石墨及1.0质量份的鳞片状石墨
粘结剂树脂：3.0质量份的聚偏氟乙烯(PVDF)
接下来，将该浆料涂布于15μm的铝箔(集电体110)的两面(第一面112及第二面114)上，使浆料干燥，实施压制，从而形成活性物质层120(活性物质层122及活性物质层124)。活性物质层122的活性物质的密度为3.35g/cm3，活性物质层122的厚度为36.6μm。活性物质层124的活性物质的密度为3.35g/cm3，活性物质层124的厚度为36.6μm。
按照下述这样形成负极200。首先，使以下材料分散于水来制备浆料。
活性物质：77.36质量份的天然石墨(平均粒径：16.0μm)及19.34质量份的天然石墨(平均粒径：10.5μm)
导电助剂：0.3质量份的球状石墨
粘结剂树脂：2.0质量份的苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)
增稠剂：1.0质量份的羧甲基纤维素(CMC)
接下来，将该浆料涂布于8μm的铜箔(集电体210)的两面(第一面212及第二面214)上，使浆料干燥，实施压制，形成活性物质层220(活性物质层222及活性物质层224)。活性物质层222的活性物质的密度为1.55g/cm3，活性物质层222的厚度为50.0μm。活性物质层224的活性物质的密度为1.55g/cm3，活性物质层224的厚度为50.0μm。
按照下述这样形成间隔件300。首先，使以下的材料分散于溶剂中来制备溶液。
无机填料：氢氧化镁
树脂：间位芳族聚酰胺
接下来，使该溶液涂布于6.0μm的聚乙烯膜(基材310)的两面(第一面312及第二面314)上，从而形成绝缘层320(绝缘层322及绝缘层324)。绝缘层322的厚度(8.0μm)及绝缘层324的厚度(8.0μm)的合计为16.0μm。
将层叠体12如图2所示那样，按照将14个正极100及14个负极200交替地排列、并且间隔件300被折回成曲折状的方式来形成。
将电池10如图1所示那样，将层叠体12与电解液一同收纳于外包装材料400来进行制造。电解液包含LiPF6。
对于电池10进行钉刺试验。具体而言，在电池10的以SOC(State Of Charge)计的满充电中，在室温下，在电池10的中央，将直径3mm的钉(SUS304)以80mm/s进行穿刺。根据以下的基准来评价电池10的钉刺试验耐性。
◎：从试验开始起3分钟后的时刻未观察到起火
○：从试验开始起不足3分钟内未观察到起火(从试验开始起3分钟后的时刻观察到起火)
×：从试验开始起不足10秒内观察到起火
(实施例2)
实施例2中，基材310的厚度为9.0μm、并且绝缘层322的厚度(8.0μm)及绝缘层324的厚度(8.0μm)的合计为16.0μm，除此以外，与实施例1相同。
(比较例1)
比较例1中，基材310的厚度为7.5μm、并且绝缘层322的厚度(3.75μm)及绝缘层324的厚度(3.75μm)的合计为7.5μm，除此以外，与实施例1相同。
(比较例2)
比较例2中，基材310的厚度为9.0μm、并且绝缘层322的厚度(6.0μm)及绝缘层324的厚度(6.0μm)的合计为12.0μm，除此以外，与实施例1相同。
表1示出了实施例1、实施例2、比较例1及比较例2各自的结果。
[表1]
Figure BDA0002244409400000131
表1所示的结果提示了：根据绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比而钉刺试验耐性能够提高。具体而言，可以说绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比越大，则钉刺试验耐性越提高。由实施例2的结果(绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比：约1.78)可以说，绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比为1.50以上为宜。由实施例1的结果(绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比：约2.67)可以说，绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比为3.00以下为宜。
根据绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比而钉刺试验耐性能够提高的理由推测为如下。钉刺试验中，经由钉使正极100及负极200发生短路从而会因钉产生热。在钉贯通而停留的区域的周边，基材310会由于因钉产生的热而以离开钉的方式收缩，与此相对，绝缘层320可抑制基材310的收缩。假设如果绝缘层320无法充分抑制基材310的收缩从而基材310(即、间隔件300整体)收缩，则在钉的周边，正极100及负极200直接接触从而可能起火。与此相对，如上述那样，在绝缘层320的厚度相对于基材310的厚度之比大的情况(即、基材310的厚度小、绝缘层320的厚度大的情况)下，基材310的收缩能够被绝缘层320抑制，从而钉刺试验耐性能够提高。
以上，参照附图对本发明的实施方式及实施例进行了叙述，但这些是本发明的例示，也可以采用除上述以外的各种构成。
附图标记说明
10 电池
12 层叠体
100 正极
110 集电体
112 第一面
114 第二面
120 活性物质层
122 活性物质层
124 活性物质层
130 第一引线
200 负极
210 集电体
212 第一面
214 第二面
220 活性物质层
222 活性物质层
224 活性物质层
230 第二引线
300 间隔件
310 基材
312 第一面
314 第二面
320 绝缘层
322 绝缘层
324 绝缘层
400 外包装材料

Claims (5)

1.一种电池，其包含：能作为正极或负极发挥功能的电极、和
包含基材和绝缘层的间隔件，
所述电极包含：具有第一面及所述第一面相反侧的第二面的集电体、和位于所述集电体的所述第一面上且具有60μm以下的厚度的活性物质层，
所述绝缘层的厚度相对于所述基材的厚度之比为1.50以上且3.00以下。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，
所述绝缘层包含氢氧化镁。
3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，
所述绝缘层还包含芳香族聚酰胺。
4.根据权利要求1或2所述的电池，其中，
所述正极包含活性物质层，
所述正极的所述活性物质层包含相对于所述正极的所述活性物质层的总质量100质量份为5.0质量份以上的导电助剂。
5.根据权利要求1或2所述的电池，其中，
按照所述间隔件的一部分位于相邻的所述正极及所述负极之间的方式，所述间隔件被折回成曲折状。
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