CN112106231A - 电极结构体和非水电解质二次电池 - Google Patents
电极结构体和非水电解质二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112106231A CN112106231A CN201980031426.4A CN201980031426A CN112106231A CN 112106231 A CN112106231 A CN 112106231A CN 201980031426 A CN201980031426 A CN 201980031426A CN 112106231 A CN112106231 A CN 112106231A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- resistant layer
- nonaqueous electrolyte
- secondary battery
- electrolyte secondary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 67
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 31
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 177
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 28
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 18
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 17
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 11
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N dibenzyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1COCC1=CC=CC=C1 MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N ethenoxyethane Chemical compound CCOC=C FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 159000000002 lithium salts Chemical group 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxybutane Chemical compound CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- YFNONBGXNFCTMM-UHFFFAOYSA-N butoxybenzene Chemical compound CCCCOC1=CC=CC=C1 YFNONBGXNFCTMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- HPUOAJPGWQQRNT-UHFFFAOYSA-N pentoxybenzene Chemical compound CCCCCOC1=CC=CC=C1 HPUOAJPGWQQRNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UALKQROXOHJHFG-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-3-methylbenzene Chemical compound CCOC1=CC=CC(C)=C1 UALKQROXOHJHFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQKFNUFAXTZWDK-UHFFFAOYSA-N 2-Methylfuran Chemical compound CC1=CC=CO1 VQKFNUFAXTZWDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 2
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 2
- 229910016819 LixCoyNi1-yO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016818 LixCoyNi1−yO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910014149 LixNiO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- DLRJIFUOBPOJNS-UHFFFAOYSA-N phenetole Chemical compound CCOC1=CC=CC=C1 DLRJIFUOBPOJNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N veratrole Chemical compound COC1=CC=CC=C1OC ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Epoxybutane Chemical compound CCC1CO1 RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 1-(2-butoxyethoxy)butane Chemical compound CCCCOCCOCCCC GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEWWCWZGHNIUBW-UHFFFAOYSA-N 1-(4-nitrophenyl)propan-2-one Chemical compound CC(=O)CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 GEWWCWZGHNIUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxyethoxy)ethane Chemical compound CCOCCOCCOCC RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 1-hexoxyhexane Chemical compound CCCCCCOCCCCCC BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1COCO1 SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical group C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910020596 CmF2m+1SO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910011131 Li2B4O7 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001357 Li2MPO4F Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003253 LiB10Cl10 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000552 LiCF3SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001305 LiMPO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012161 LiPF6-x Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012171 LiPF6−x Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001091 LixCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016780 LixCoyM1-yOz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016784 LixCoyM1−yOz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015220 LixMn2-yMyO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015329 LixMn2O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015283 LixMn2−yMyO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003007 LixMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014240 LixNi1-yMyOz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014052 LixNi1−yMyOz Inorganic materials 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014235 MyOz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N [Li].BCl Chemical compound [Li].BCl BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N aluminum lead Chemical compound [Al].[Pb] IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229960005233 cineole Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229940019778 diethylene glycol diethyl ether Drugs 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N ethyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCC CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N lead nickel Chemical compound [Ni].[Pb] HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Inorganic materials [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001547 lithium hexafluoroantimonate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001537 lithium tetrachloroaluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFDLPWPRRSVSM-UHFFFAOYSA-M lithium;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [Li+].[O-]C(=O)C(F)(F)F HSFDLPWPRRSVSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- RCIJMMSZBQEWKW-UHFFFAOYSA-N methyl propan-2-yl carbonate Chemical compound COC(=O)OC(C)C RCIJMMSZBQEWKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
- H01M4/0435—Rolling or calendering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：正极、负极、形成于前述正极上和前述负极上中的至少任一者的耐热层、和非水电解质，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
Description
技术领域
本公开涉及电极结构体和非水电解质二次电池的技术。
背景技术
近年来，作为高功率、高能量密度的二次电池，广泛利用有如下非水电解质二次电池：其具备正极、负极和非水电解质，使锂离子等在正极与负极之间移动来进行充放电。
例如，专利文献1中提出了一种非水电解质二次电池，其包含：正极、负极、夹设于前述正极与前述负极之间的多孔耐热层和非水电解质，前述负极包含：负极集电体和负载于前述负极集电体的表面的负极合剂层，前述多孔耐热层负载于前述负极，前述多孔耐热层包含氧化镁颗粒，前述氧化镁颗粒的平均粒径为0.5μm～2μm，前述负极合剂层的活性物质密度为1.5g/ml～1.8g/ml。
另外，例如，专利文献2中提出了一种锂离子二次电池，其由正极、负极、夹设于前述正极与负极之间的多孔膜(耐热层)、夹设于前述正极与前述负极之间的分隔件和非水电解液构成，前述多孔膜至少粘接于负极的表面，前述多孔膜的厚度为0.5μm以上且20μm以下，且前述多孔膜的表面粗糙度小于粘接有前述多孔膜的电极表面的表面粗糙度，前述多孔膜由无机填料和第1粘结剂形成，前述多孔膜中的前述第1粘结剂的含量相对于每100重量份前述填料为1.5～8重量份，且前述填料为选自由氧化铝和氧化钛组成的组中的至少1种，前述分隔件的厚度为8μm以上且30μm以下，前述第1粘结剂由包含丙烯腈单元的第1橡胶形成，前述第1橡胶为非水溶性、且具有250℃以上的分解开始温度，前述负极由负极活性物质和第2粘结剂形成，前述第2粘结剂包含第2橡胶颗粒和水溶性高分子。
另外，例如，专利文献3中提出了一种正极活性物质，其在锂金属复合氧化物粉末的一次颗粒的表面形成有包含W和Li的微粒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4476254号公报
专利文献2：日本专利第4602254号公报
专利文献3：日本专利第5035712号公报
发明内容
发明要解决的问题
因而，如果将形成于电极上的耐热层压缩并提高密合性，则在内部短路时，能够有效地抑制电池温度的上升，但通常时的电池的内阻会上升。另一方面，如果不将形成于电极上的耐热层压缩，则离子透过性变高，因此，通常时的电池内阻的上升得到抑制，但变得难以抑制内部短路时的电池温度的上升。因此，在电极上形成耐热层的情况下，难以实现兼顾抑制电池内阻的上升与抑制内部短路时的电池温度的上升。
专利文献3中，在内部短路时，无法防止分隔件的收缩所导致的短路面积的扩大，难以抑制电池温度的上升。
因此，本公开的目的在于，提供：能抑制电池内阻的上升、且能抑制内部短路时的电池温度的上升的电极结构体和非水电解质二次电池。
用于解决问题的方案
作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：正极、负极、形成于前述正极上和前述负极上中的至少任一者的耐热层、和非水电解质，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
作为本公开的一方式的电极结构体具备：用作非水电解质二次电池的正极或负极的电极、形成于前述电极上的耐热层，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
发明的效果
根据本公开的一方式，能够抑制电池内阻的上升，且能够抑制内部短路时的电池温度的上升。
附图说明
图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。
图2为示出具备电极(负极、正极)和电极上的耐热层的电极结构体的形成方法的一例的流程图。
具体实施方式
如前述，在电极上形成耐热层的情况下，难以实现兼顾抑制电池内阻的上升与抑制内部短路时的电池温度的上升。然而，本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过构成耐热层的材料中使用包含电负性高的金属离子的材料，进而，将耐热层的厚度、孔隙率和表面粗糙度调整为规定范围，从而可以实现兼顾抑制电池内阻的上升、抑制内部短路时的电池温度的上升，至此想到了以下中说明的方式的非水电解质二次电池。
作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：正极、负极、形成于前述正极上和前述负极上中的至少任一者的耐热层和非水电解质，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
另外，作为本公开的一方式的电极结构体具备：用作非水电解质二次电池的正极或负极的电极、和形成于前述电极上的耐热层，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
本公开的耐热层是通过压延等进行平滑化/压缩使其成为上述范围的平均厚度、孔隙率和平均表面粗糙度而成的。如此，通过压延等进行平滑化/压缩而得到的耐热层在电池的内部短路时作为夹设于正负极间的高电阻成分发挥功能，因此，内部短路时的电池温度的上升得到抑制。另外，本公开的耐热层中所含的耐热性颗粒的至少表面由金属化合物形成，是前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上的耐热性颗粒，这样的组成的耐热性颗粒与非水电解质的亲和性较小，因此，具有不易妨碍离子的移动的性质。因此，包含上述耐热性颗粒的耐热层与不含上述耐热性颗粒的耐热层相比，具有高的离子透过性，因此，即使通过压延等进行平滑化/压缩，也能够抑制耐热层的离子透过性的降低，电池内阻的上升得到抑制。
以下，对实施方式的一例详细进行说明。实施方式的说明中参照的附图是示意性记载的，附图中绘制的构成要素的尺寸比率等有时不同于实际物体。
图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。图1所示的非水电解质二次电池10具备：正极11和负极12夹着分隔件13卷绕而成的卷绕型的电极元件14；非水电解质；分别配置于电极元件14的上方和下方的绝缘板18、19；和，用于收纳上述构件的电池外壳15。
虽图1中未图示，但非水电解质二次电池10具备形成于正极11上和负极12上中的至少任一者的耐热层。即，耐热层配置于正极11与分隔件13之间、负极12与分隔件13之间中的至少任一者。
电池外壳15由有底圆筒形状的外壳主体16、和堵塞外壳主体16的开口部的封口体17构成。需要说明的是，也可以应用正极和负极夹着分隔件交替地层叠而成的层叠型的电极元件等其它形态的电极元件代替卷绕型的电极元件14。另外，作为电池外壳15，可以示例圆筒形、方形、硬币形、纽扣形等金属制外壳、将树脂片层压而形成的树脂制外壳(层压型)等。
外壳主体16例如为有底圆筒形状的金属制容器。在外壳主体16与封口体17之间设有垫片28，确保电池内部的密闭性。外壳主体16例如具有侧面部的一部分向内侧鼓凸的、用于支撑封口体17的鼓凸部22。鼓凸部22优选沿外壳主体16的圆周方向形成为环状，以其上表面支撑封口体17。
封口体17具有如下结构：从电极元件14侧起依次层叠有局部开口的金属板23、下阀体24、绝缘构件25、上阀体26和盖子27。构成封口体17的各构件例如具有圆板形状或环形状，除绝缘构件25之外的各构件彼此被电连接。下阀体24与上阀体26在各自的中央部彼此电连接，在各自的周缘部之间夹设有绝缘构件25。由于内部短路等所导致的放热而内压上升时，例如发生变形而断裂使得下阀体24将上阀体26上推至盖子27侧，切断下阀体24与上阀体26之间的电流通路。进一步内压上升时上阀体26断裂，气体从盖子27的开口部被排出。
图1所示的非水电解质二次电池10中，安装于正极11的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔延伸至封口体17侧，安装于负极12的负极引线21通过绝缘板19的外侧延伸至外壳主体16的底部侧。正极引线20以熔接等与封口体17的底板即局部开口的金属板23的下表面连接，与局部开口的金属板23电连接的封口体17的顶板即盖子27成为正极端子。负极引线21以熔接等与外壳主体16的底部内表面连接，外壳主体16成为负极端子。需要说明的是，正极引线也有时设置于正极11的中央部而不是设置于正极11的长度方向的端部。中央部为未涂布正极活性物质层的正极活性物质层的未涂覆的区域(未涂覆部)，在正极11的长度方向上，在未涂覆部的两侧涂布正极活性物质层。在该中央部设置正极引线的情况下，正极引线与该未涂覆部接合。
以下，对正极11、负极12、耐热层、分隔件13、非水电解质进行详述。
[正极]
正极11例如具备：金属箔等正极集电体、和形成于正极集电体上的正极活性物质层。正极集电体中可以使用铝等在正极的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的薄膜等。
正极活性物质层包含正极活性物质。另外，正极活性物质层适合的是，除正极活性物质之外还包含导电材料和粘结材料。
作为正极活性物质，可以示例含有Co、Mn、Ni等过渡金属元素的锂过渡金属氧化物。锂过渡金属氧化物例如为LixCoO2、LixNiO2、LixMnO2、LixCoyNi1-yO2、LixCoyM1-yOz、LixNi1- yMyOz、LixMn2O4、LixMn2-yMyO4、LiMPO4、Li2MPO4F(M；Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B中的至少1种，0<x≤1.2、0<y≤0.9、2.0≤z≤2.3)。它们可以单独使用1种，也可以混合多种而使用。在可以实现非水电解质二次电池的高容量化的方面，正极活性物质优选包含LixNiO2、LixCoyNi1-yO2、LixNi1-yMyOz(M；Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B中的至少1种，0<x≤1.2、0<y≤0.9、2.0≤z≤2.3)等锂镍复合氧化物。
作为导电材料，例如可以举出炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料。它们可以单独使用，也可以组合2种以上而使用。
作为粘结材料，例如可以举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等氟树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺、丙烯酸类树脂、聚烯烃等。它们可以单独使用，也可以组合2种以上而使用。
[负极]
负极12例如具备：由金属箔等形成的负极集电体、和形成于该集电体上的负极活性物质层。负极集电体可以使用铜等在负极的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的薄膜等。负极活性物质层包含负极活性物质。另外，负极活性物质层适合的是，除负极活性物质之外还包含粘结材料。
作为负极活性物质，只要能可逆地吸藏、释放锂离子就没有特别限定，例如可以举出天然石墨、人造石墨等碳材料、硅(Si)、锡(Sn)等与锂合金化的金属、或包含Si、Sn等金属元素的合金、复合氧化物等。它们可以单独使用，也可以组合2种以上而使用。
作为粘结材料，可以使用正极11中使用的粘结材料。此外，例如可以举出CMC或其盐、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)或其盐、聚乙烯醇(PVA)等。
[耐热层]
耐热层包含耐热性颗粒。另外，耐热层适合地包含粘结材料。作为粘结材料，可以使用正极11、负极12中使用的粘结材料。
耐热性颗粒为至少表面由金属化合物形成，金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上、优选17.1以上的耐热性颗粒。金属化合物为包含多种金属的复合金属化合物的情况下，只要至少1者的金属离子的电负性为13.5以上即可，在改善耐热层的离子透过性的方面，优选全部金属离子的电负性为13.5以上。金属离子的电负性(χi)根据以下的式子求出。
χi＝(1+2Z)χp
Z：价数
χp：Pauling的电负性
作为金属离子的电负性为13.5以上的金属化合物，可以举出包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si、B、Ge、Bi中的至少任一者的氧化物、氢氧化物、羟基氧化物。其中，在与非水电解质的反应性低、电化学稳定等的方面，优选包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si中的至少任一者的氧化物、氢氧化物、羟基氧化物。
耐热性颗粒例如通过在芯颗粒的表面覆盖上述金属化合物而得到。芯颗粒没有特别限制，例如可以举出无机颗粒、树脂颗粒等。作为上述金属化合物的覆盖方法，没有特别限制，例如可以举出机械化学法、离子镀法、溅射法、等离子体蒸镀法等。
另外，耐热性颗粒例如可以为上述金属化合物本身。耐热性颗粒例如可以为包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si、B、Ge、Bi中的至少任一者、优选包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si中的至少任一者的氧化物、氢氧化物、羟基氧化物。
在变得容易将耐热层的孔隙率调整为期望的范围等的方面，耐热性颗粒的平均粒径优选0.05～1μm的范围。此处，平均粒径是指通过激光衍射法而测定的体积平均粒径，且是指在颗粒径分布中体积累积值成为50％的中值粒径。平均粒径例如可以使用激光衍射式粒度分布测定装置(日挥株式会社制、Microtrac HRA)而测定。
耐热性颗粒的形状可以为球状也可以为非球形状。作为非球形状，例如可以举出多面体状、针状、颈缩状等。颈缩状是指多个颗粒连接而成的结构(部分的面接触结构)。在变得容易将耐热层的孔隙率调整为期望的范围等的方面，优选多面体状、针状或颈缩状的耐热性颗粒。
耐热性颗粒的含量相对于耐热层的总质量，优选90质量％以上、更优选95质量％以上。需要说明的是，耐热层中，可以包含除上述耐热性颗粒以外的无机颗粒等。例如、耐热层可以包含金属离子的电负性低于13.5的金属化合物等。除上述耐热性颗粒以外的无机颗粒的含量相对于耐热层的总质量优选5质量％以下。
耐热层的平均厚度只要为0.5μm～5μm的范围即可，在进一步抑制电池内阻的上升、内部短路时的电池温度的上升等的方面，优选1μm～3μm的范围。耐热层的平均厚度为用扫描型电子显微镜观察耐热层的截面、任意30个点的厚度的平均值。耐热层的截面例如可以如下得到：切取形成了耐热层的电极的一部分，用离子研磨装置(例如Hitachi High-Tech Science Corporation制、IM4000PLUS)进行加工，从而可以得到。
耐热层的孔隙率只要为25％～55％的范围即可，在进一步抑制电池内阻的上升、内部短路时的电池温度的上升等的方面，优选30％～45％的范围。耐热层的孔隙率如以下求出。首先，使用由已知的单位面积重量的耐热颗粒的涂覆膜的荧光X射线强度导出的标准曲线，由荧光X射线强度求出形成于活性物质层上的耐热颗粒的单位面积重量。由耐热颗粒的真密度和单位面积重量求出耐热颗粒的真体积(Vt)。由形成于电极上的耐热层的面积和平均厚度求出耐热层的表观上的体积(Va)。将它们代入以下的式子，求出耐热层的孔隙率(P)。
P＝100-100Vt/Va
耐热层的平均表面粗糙度(Ra)只要为0.35μm以下即可，在进一步抑制内部短路时的电池温度的上升等的方面，优选0.20μm以下。耐热层的平均表面粗糙度(Ra)可以如下求出：利用激光显微镜(KEYENCE公司制、VK9700)观察耐热层的表面，用解析软件(KeyenceSoftware Corp.制VK-Analyzer)，在依据JIS B0601-1994的条件下求出。
图2为示出具备电极(负极、正极)和电极上的耐热层的电极结构体的形成方法的一例的流程图。(A)在集电体30上涂布复合材料浆料并干燥，形成活性物质层32。形成正极活性物质层的情况下，在正极集电体上涂布包含正极活性物质、粘结材料等的正极复合材料浆料并干燥，形成负极活性物质层的情况下，在负极集电体上涂布包含负极活性物质、粘结材料等的负极复合材料浆料并干燥。(B)利用压延辊等对形成的活性物质层32进行压延。其中，可以省略(B)工序。(C)在活性物质层32上涂布包含耐热性颗粒、粘结材料等的耐热层用浆料并干燥，形成耐热层34。或者，也可以使用双头型的模同时涂布复合材料浆料和耐热层用浆料。上述情况下，也可以省略复合材料浆料的干燥工序。(D)对形成的耐热层34利用压延辊等进行压延。(D)工序中，通过调节对耐热层34施加的线压力并进行压延，从而将耐热层34的平均厚度、孔隙率、平均表面粗糙度(Ra)调整为上述规定的范围。
通过对耐热层34进行压延，从而有时在耐热层34的表面形成多个耐热层下的电极(实质上为活性物质层32)露出的露出部。前述露出部的长度可以例如用扫描型电子显微镜对形成耐热层34的电极截面进行观察。上述情况下，每1个露出部的最大长度为30μm以下，露出部的长度的总计优选相对于形成耐热层34的电极截面整体的长度为20％以下。露出部的最大长度和露出部的比率不满足上述范围的情况下，与满足上述范围的情况相比，内部短路时的电池温度有时上升。在省略前述(B)工序的情况下容易形成露出部，因此，在抑制形成露出部的方面等，期望进行(B)工序。
耐热层34可以形成于活性物质层32的一部分，优选形成于活性物质层32的整个表面，特别优选形成于负极活性物质层的整个表面。内部短路也可以在正极引线和其周边(正极活性物质层的未涂覆部)跟与它们对置的负极之间引起，当然也可以在除此之外的正负极之间引起。因此，通过在负极活性物质层的整个表面形成耐热层34，从而能够更有效地抑制内部短路时的电池温度的上升。
[分隔件]
分隔件13中例如可以使用具有离子透过性和绝缘性的多孔片等。作为多孔片的具体例，可以举出微多孔薄膜、织布、无纺布等。作为分隔件的材质，适合的是，聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、纤维素等。分隔件13也可以为具有纤维素纤维层和烯烃系树脂等热塑性树脂纤维层的层叠体。另外，也可以为包含聚乙烯层、聚丙烯层和聚乙烯与聚丙烯的混合物层的多层分隔件，还可以使用在分隔件的表面涂布有粘接性树脂、芳族聚酰胺系树脂、陶瓷等材料而成者，多孔片中可以包含无机填料。
[非水电解质]
非水电解质包含非水溶剂、和溶解于非水溶剂中的电解质盐。非水电解质不限定于液体电解质(非水电解液)，也可以为使用了凝胶状聚合物等的固体电解质。非水溶剂中例如可以使用酯类、醚类、乙腈等腈类、二甲基甲酰胺等酰胺类、和这些2种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有将这些溶剂的至少一部分氢被氟等卤素原子取代而得到的卤素取代物。
作为上述酯类的例子，可以举出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯等环状碳酸酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲基异丙酯等链状碳酸酯、γ-丁内酯(GBL)、γ-戊内酯(GVL)等环状羧酸酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯等链状羧酸酯等。
作为上述醚类的例子，可以举出1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、1,3-二氧杂环己烷、1,4-二氧杂环己烷、1,3,5-三氧杂环己烷、呋喃、2-甲基呋喃、1,8-桉油醇、冠醚等环状醚、1,2-二甲氧基乙烷、乙醚、二丙醚、二异丙醚、二丁醚、二己醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、甲基苯基醚、乙基苯基醚、丁基苯基醚、戊基苯基醚、甲氧基甲苯、苄基乙醚、二苯醚、二苄醚、邻二甲氧基苯、1,2-二乙氧基乙烷、1,2-二丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、1,1-二甲氧基甲烷、1,1-二乙氧基乙烷、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等链状醚类等。
作为上述卤素取代物，优选使用氟代碳酸亚乙酯(FEC)等氟代环状碳酸酯、氟代链状碳酸酯、氟代丙酸甲酯(FMP)等氟代链状羧酸酯等。
电解质盐优选锂盐。作为锂盐的例子，可以举出LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(P(C2O4)F4)、LiPF6-x(CnF2n+1)x(1<x<6，n为1或2)、LiB10Cl10、LiCl、LiBr、LiI、氯硼烷锂、低级脂肪族羧酸锂、Li2B4O7、Li(B(C2O4)F2)等硼酸盐类、LiN(SO2CF3)2、LiN(C1F2l+1SO2)(CmF2m+1SO2){l、m为0以上的整数}等酰亚胺盐类等。锂盐它们可以单独使用1种，也可以混合多种而使用。其中，从离子传导性、电化学稳定性等的观点出发，优选使用LiPF6。锂盐的浓度优选相对于每1L非水溶剂为0.8～1.8mol。
实施例
以下，根据实施例对本公开进一步进行说明，但本公开不限定于这些实施例。
<实施例1＞
[正极的制作]
将作为正极活性物质的锂复合氧化物颗粒(LiNi0.88Co0.09Al0.03O2)100质量份、作为导电材料的乙炔黑1质量份、和作为粘结材料的聚偏二氟乙烯1质量份进行混合，进一步加入适量的NMP，制备正极复合材料浆料。接着，将上述正极复合材料浆料涂布于由铝箔形成的正极集电体的两面(每单面为0.028g/cm2)，使其干燥。将其切成规定的电极尺寸，用辊压机、以3300kgf/cm的线压力进行压延，从而制作在正极集电体的两面形成有正极活性物质层的正极。
[耐热层的制作]
作为耐热性颗粒，使用平均粒径为0.6μm、且球状的氧化钛颗粒(钛离子的电负性(χi)为13.5)。然后，将氧化钛颗粒100质量份、作为粘结材料的聚偏二氟乙烯3质量份和适量的NMP在分散机(Primix Corporation制、FILMICS)中进行搅拌，制备耐热层用浆料。接着，将上述耐热层用浆料涂布于正极活性物质层上，使其干燥后，用辊压机、以200kgf/cm的线压力进行压延，形成耐热层。耐热层的平均厚度为3μm、孔隙率为33％、平均表面粗糙度(Ra)为0.12μm。测定方法如前述。利用SEM观察制得的耐热层的截面，但未观察到露出部。
[负极的制作]
将作为负极活性物质的石墨粉末98.7质量份、CMC(羧甲基纤维素钠)0.7质量份和SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)0.6质量份进行混合，进一步加入适量的水，制备负极复合材料浆料。接着，将该负极复合材料浆料涂布于由铜箔形成的负极集电体的两面(每单面为0.013g/cm2)，使其干燥。将其切成规定的电极尺寸，用辊压机、以200kgf/cm的线压力进行压延，从而制作在负极集电体的两面形成有负极活性物质层的负极。
[非水电解质的制备]
使六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于以3：3：4的体积比混合有碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶剂使其成为1.2摩尔/升的浓度。将其用作非水电解质。
[非水电解质二次电池的制作]
分别地在上述正极安装铝引线、在上述负极安装镍引线，夹着厚度14μm的聚乙烯制分隔件将正极和负极卷绕，从而制作卷绕型的电极元件。将该电极元件收纳于圆筒形状的电池外壳主体，注入非水电解质后，由垫片和封口体密闭电池外壳主体。将其作为非水电解质二次电池。
<实施例2＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为5μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例2的耐热层的孔隙率为33％，平均表面粗糙度(Ra)为0.12μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。每1个露出部的最大长度(以下，露出部的最大长度)为1μm，露出部的长度的总计相对于电极的整个表面的长度的比率(以下，露出部的比率)为1％。
<实施例3＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为0.5μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例3的耐热层的孔隙率为33％，平均表面粗糙度(Ra)为0.12μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为30μm，露出部的比率为20％。
<实施例4＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径1μm的球状的氧化钛颗粒，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为3μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例4的耐热层的孔隙率为25％，平均表面粗糙度(Ra)为0.25μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为9μm，露出部的比率为6％。
<实施例5＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.05μm的球状的氧化钛颗粒，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例5的耐热层的孔隙率为45％，平均表面粗糙度(Ra)为0.09μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为7μm，露出部的比率为8％。
<实施例6＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.9μm的球状的SnO2颗粒(锡离子的χi为18)，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例6的耐热层的孔隙率为30％，平均表面粗糙度(Ra)为0.11μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为12μm，露出部的比率为9％。
<实施例7＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.3μm的粒状的WO3颗粒(钨离子的χi为31.2)，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例7的耐热层的孔隙率为33％，平均表面粗糙度(Ra)为0.12μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为9μm，露出部的比率为8％。
<实施例8＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径1μm的粒状的Nb2O5颗粒(铌离子的χi为17.6)，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例8的耐热层的孔隙率为34％，平均表面粗糙度(Ra)为0.17μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为10μm，露出部的比率为11％。
<实施例9＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.6μm的粒状的MoO3颗粒(钼离子的χi为28.6)，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例9的耐热层的孔隙率为31％，平均表面粗糙度(Ra)为0.13μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为7μm，露出部的比率为9％。
<实施例10＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.6μm的球状的SiO2颗粒(硅离子的χi为17.1)，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例10的耐热层的孔隙率为35％，平均表面粗糙度(Ra)为0.11μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为5μm，露出部的比率为3％。
<实施例11＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.8μm的多面体状的TiO2颗粒，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例11的耐热层的孔隙率为46％，平均表面粗糙度(Ra)为0.08μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为5μm，露出部的比率为7％。
<实施例12＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.09μm的针状的TiO2颗粒，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例12的耐热层的孔隙率为55％，平均表面粗糙度(Ra)为0.05μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为3μm，露出部的比率为5％。
<实施例13＞
正极的制作中，不进行利用辊压机的压延，耐热层的制作中，使用平均粒径0.8μm的颈缩状的TiO2颗粒，使利用辊压机的压延时的线压力为3300kgf/cm，调整单位面积重量使得耐热层的平均厚度成为2μm，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例13的耐热层的孔隙率为51％，平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为6μm，露出部的比率为5％。
<实施例14＞
负极的制作中，不进行利用辊压机的压延，在正极上不形成耐热层，在负极上形成耐热层，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。实施例14的耐热层的平均厚度为2μm，孔隙率为33％，平均表面粗糙度(Ra)为0.2μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果观察到露出部。露出部的最大长度为16μm，露出部的比率为10％。
<比较例1＞
耐热层的制作中，使用平均粒径0.6μm的球状的MgO颗粒(镁离子的χi为6.5)，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。比较例1的耐热层的平均厚度为3μm，孔隙率为40％，平均表面粗糙度(Ra)为0.15μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果未观察到露出部。
<比较例2＞
耐热层的制作中，不进行利用辊压机的压延，除此之外与实施例1同样地制作非水电解质二次电池。比较例2的耐热层的平均厚度为3μm，孔隙率为60％，平均表面粗糙度(Ra)为1.22μm。利用SEM观察制得的耐热层的截面，结果未观察到露出部。
[内部短路试验]
对各实施例和比较例的非水电解质二次电池以500mA的电流值进行恒定电流充电直至电池电压成为4.20V后，以4.2V的电压进行恒定电压充电60分钟。之后，在正极上投入异物，依据JIS C 8714，用热电偶测定使其强制短路时的电池侧部的温度。将测得的电池温度的最高温度作为内部短路时的电池温度。
[内阻的测定]
对各实施例和比较例的非水电解质二次电池以500mA的电流值进行恒定电流充电直至电池电压成为3.7V后，以3.7V的电压进行低电压充电60分钟。之后，以1500mA进行放电10秒。将放电前的开路电压设为V1、放电10秒后的开路电压设为V2，根据以下的式子求出电池的内阻R(mΩ)。
R＝(V1-V2)/1.5
表1中归纳了各实施例和比较例的内部短路时的电池温度和电池内阻的结果。
[表1]
与比较例2相比，实施例1～14在内部短路时的电池温度均低。另外，与比较例1相比，实施例1～14的电池的内阻均低。即，根据如下非水电解质二次电池，可以说能够抑制电池内阻的上升、且能够抑制内部短路时的电池温度的上升，所述非水电解质二次电池具备正极、负极、形成于前述正极上和前述负极上中的至少任一者的耐热层、和非水电解质，前述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，前述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，前述耐热层的孔隙率为25％～55％，前述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，前述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
附图标记说明
10非水电解质二次电池、11正极、12负极、13分隔件、14电极元件、15电池外壳、16外壳主体、17封口体、18、19绝缘板、20正极引线、21负极引线、22鼓凸部、23局部开口的金属板、24下阀体、25绝缘构件、26上阀体、27盖子、28垫片、30集电体、32活性物质层、34耐热层。
Claims (8)
1.一种非水电解质二次电池，其具备：正极、负极、形成于所述正极上和所述负极上中的至少任一者的耐热层、和非水电解质，
所述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，
所述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，所述耐热层的孔隙率为25％～55％，所述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，
所述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述耐热性颗粒的平均粒径为0.05μm～1μm。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池，其中，所述金属化合物为包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si中的至少任一者的氧化物、氢氧化物或羟基氧化物。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述耐热性颗粒为包含Ti、Sn、W、Nb、Mo、Si中的至少任一者的氧化物、氢氧化物或羟基氧化物。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述耐热性颗粒的形状为多面体状、针状或颈缩状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，在所述耐热层的表面存在多个所述耐热层下的电极的一部分露出的露出部，
在所述电极的任意截面中，每1个所述露出部的最大长度为30μm以下，所述露出部的长度的总计相对于所述电极的整个表面的长度为20％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述负极具备：负极集电体、和形成于负极集电体上的负极活性物质层，
所述耐热层形成于所述负极活性物质层的整个表面。
8.一种电极结构体，其具备：用作非水电解质二次电池的正极或负极的电极、和形成于所述电极上的耐热层，
所述耐热层包含至少表面由金属化合物形成的耐热性颗粒，
所述耐热层的平均厚度为0.5μm～5μm的范围，所述耐热层的孔隙率为25％～55％，所述耐热层的平均表面粗糙度(Ra)为0.35μm以下，
所述金属化合物的金属离子的电负性为13.5以上。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-122882 | 2018-06-28 | ||
| JP2018122882 | 2018-06-28 | ||
| PCT/JP2019/006875 WO2020003605A1 (ja) | 2018-06-28 | 2019-02-22 | 電極構造体及び非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112106231A true CN112106231A (zh) | 2020-12-18 |
Family
ID=68986418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980031426.4A Pending CN112106231A (zh) | 2018-06-28 | 2019-02-22 | 电极结构体和非水电解质二次电池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210249642A1 (zh) |
| JP (1) | JP7203360B2 (zh) |
| CN (1) | CN112106231A (zh) |
| WO (1) | WO2020003605A1 (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1925192A (zh) * | 2005-09-14 | 2007-03-07 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| JP2009181756A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池およびこれを用いた電子機器 |
| US20090325074A1 (en) * | 2006-07-19 | 2009-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
| US20110151327A1 (en) * | 2008-09-02 | 2011-06-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Electrode active material, electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN102318126A (zh) * | 2009-05-14 | 2012-01-11 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池 |
| US20130244116A1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Hitachi, Ltd. | Electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602004032360D1 (de) | 2003-09-18 | 2011-06-01 | Panasonic Corp | Lithiumionen-sekundärbatterie |
| US20080070107A1 (en) * | 2004-12-07 | 2008-03-20 | Shinji Kasamatsu | Separator and Non-Aqueous Electrolyte Secondary Battery Using Same |
| EP1780820A4 (en) * | 2005-03-02 | 2009-09-09 | Panasonic Corp | LITHIUMION SECONDARY CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| JP4476254B2 (ja) | 2005-09-14 | 2010-06-09 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP2008234879A (ja) | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP5525630B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2014-06-18 | 株式会社日立製作所 | 非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| JP2017073317A (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| JP6590652B2 (ja) * | 2015-11-16 | 2019-10-16 | キヤノン株式会社 | 現像部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
| JP6776162B2 (ja) * | 2017-03-23 | 2020-10-28 | 株式会社東芝 | 電極複合体、二次電池、電池パック及び車両 |
| WO2018179900A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 二次電池 |
-
2019
- 2019-02-22 WO PCT/JP2019/006875 patent/WO2020003605A1/ja active Application Filing
- 2019-02-22 US US16/973,622 patent/US20210249642A1/en active Pending
- 2019-02-22 CN CN201980031426.4A patent/CN112106231A/zh active Pending
- 2019-02-22 JP JP2020527194A patent/JP7203360B2/ja active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1925192A (zh) * | 2005-09-14 | 2007-03-07 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| US20090325074A1 (en) * | 2006-07-19 | 2009-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
| JP2009181756A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池およびこれを用いた電子機器 |
| US20110151327A1 (en) * | 2008-09-02 | 2011-06-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Electrode active material, electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN102318126A (zh) * | 2009-05-14 | 2012-01-11 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池 |
| US20130244116A1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Hitachi, Ltd. | Electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210249642A1 (en) | 2021-08-12 |
| WO2020003605A1 (ja) | 2020-01-02 |
| JPWO2020003605A1 (ja) | 2021-07-15 |
| JP7203360B2 (ja) | 2023-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112292773B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| CN111201649B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| US11450852B2 (en) | Positive electrode for secondary battery, and secondary battery | |
| CN113474914A (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| WO2019097951A1 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質及び非水電解質二次電池 | |
| US20200168907A1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| CN108713265B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| US12046748B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| CN110447129B (zh) | 二次电池 | |
| US20210218025A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| CN111868993A (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| US11728484B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| CN115943504A (zh) | 非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池 | |
| US11462773B2 (en) | Secondary battery positive electrode and secondary battery | |
| CN114762167A (zh) | 非水电解液二次电池 | |
| CN113169295B (zh) | 非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池 | |
| US11870035B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary cell | |
| CN113169296B (zh) | 非水电解质二次电池用负极和非水电解质二次电池 | |
| CN116711098A (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| JP7203360B2 (ja) | 電極構造体及び非水電解質二次電池 | |
| CN111868968B (zh) | 正极和二次电池 | |
| CN113169336B (zh) | 非水电解质二次电池用负极和非水电解质二次电池 | |
| CN116648800A (zh) | 非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池 | |
| CN113784926A (zh) | 非水电解质二次电池用正极活性物质及非水电解质二次电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |