CN113348590A - 二次电池 - Google Patents

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CN113348590A CN201980090564.XA CN201980090564A CN113348590A CN 113348590 A CN113348590 A CN 113348590A CN 201980090564 A CN201980090564 A CN 201980090564A CN 113348590 A CN113348590 A CN 113348590A
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Abstract

二次电池的特征在于，该二次电池具备正极和与正极连接的正极引线，正极具有正极集电体和在正极集电体的至少一个表面形成的正极活性物质层，在正极的表面中的至少一个表面具有形成有正极活性物质层的层叠部和使正极集电体暴露的暴露部，正极引线具有与暴露部连接的一端部和从一端部向正极的外侧延伸的延伸部，该二次电池还具备双层构造的绝缘构件，该绝缘构件具有基材层和形成于基材层的一个表面的功能层，功能层具有包含绝缘性的无机材料的耐热部和粘合性的粘合部，绝缘构件以耐热部与一端部的外表面相对的方式配置于正极的表面。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池。
背景技术
从确保二次电池的安全性的观点出发，探讨了这样的构造：即使在产生内部短路的情况下，短路部分也难以扩大，从而抑制发热。内部短路有时也以正极集电体的暴露部的与正极引线连接的部位为起点而产生。在专利文献1中，公开了粘合层使用包含粘合材料和绝缘性无机材料的绝缘构件，从而即使在由于导电性异物而产生内部短路的情况下也能够抑制发热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/038010号
发明内容
但是，由于将粘合材料与绝缘性无机材料混合，因而粘合层的粘合力降低，有可能发生剥离，因此在维持绝缘构件的粘合性这一点上还有改良的余地。
本公开的目的在于提供一种这样的二次电池：能够抑制绝缘构件从正极剥离，而且即使在由于导电性异物而产生内部短路的情况下也能够抑制发热。
本公开的一个技术方案的二次电池的特征在于，该二次电池具备正极和与正极连接的正极引线，正极具有正极集电体和在正极集电体的至少一个表面形成的正极活性物质层，在正极的表面中的至少一个表面具有形成有正极活性物质层的层叠部和使正极集电体暴露的暴露部，正极引线具有与暴露部连接的一端部和从一端部向正极的外侧延伸的延伸部，该二次电池还具备双层构造的绝缘构件，该绝缘构件具有基材层和形成于基材层的一个表面的功能层，功能层具有包含绝缘性的无机材料的耐热部和粘合性的粘合部，绝缘构件以耐热部与一端部的外表面相对的方式配置于正极的表面。
根据本公开，能够抑制绝缘构件从正极剥离，而且即使在由于导电性异物而产生内部短路的情况下也能够抑制发热。
附图说明
图1是实施方式的一例的圆筒形二次电池的轴向剖视图。
图2是从正极的一个表面侧观察的局部俯视图。
图3是沿着图2的线L1-L1的剖视图。
图4的(A)、图4的(B)以及图4的(C)分别是表示绝缘构件的另一例的图。
具体实施方式
以下，对实施方式的一例详细地进行说明。此外，在本说明书中，存在用“上下”表示图1的纸面纵向的情况。
图1是实施方式的一例的圆筒形二次电池的轴向剖视图。图1所示的二次电池10是锂离子二次电池的一例。实施方式的二次电池不限定于锂离子二次电池，也可以是其他二次电池。
图1所示的二次电池10具备：正极11和负极12隔着隔膜13卷绕而成的卷绕型的电极体14；非水电解质；分别配置于电极体14的上下的绝缘板18、19；正极引线20和负极引线21；覆盖正极引线20的局部的绝缘构件(未图示)；以及收纳上述这些构件的电池壳体15。此外，也可以具备覆盖负极引线21的绝缘构件。
在电极体14中，为了防止锂在负极12析出，将负极12形成为比正极11大。具体来说，负极12的轴向的长度比正极11的轴向的长度大。另外，负极12的长度方向的长度比正极11的长度方向的长度大。由此，在卷绕为电极体14时，至少形成于正极集电体30的表面的正极活性物质层31隔着隔膜13而与形成于负极集电体40的表面的负极活性物质层41相对地配置。电极体14不限定于卷绕型，例如也可以应用正极11和负极12隔着隔膜13而交替地层叠而成的层叠型等其他形态。
电池壳体15例如具备具有开口部的有底圆筒形状的壳体主体16和将壳体主体16的开口部封闭的封口体17。电池壳体15优选为具备设于壳体主体16与封口体17之间的垫片28，由此，确保电池内部的密闭性。作为电池壳体15，不限定于圆筒形，例如也可以是方形、层叠型等。
壳体主体16例如具有侧面部的局部向内侧突出而成的、用于支承封口体17的突出部22。突出部22优选为沿着壳体主体16的周向形成为环状，在其上表面支承封口体17。
封口体17具有从电极体14侧起依次层叠有过滤器23、下阀体24、绝缘体25、上阀体26以及盖27的构造。构成封口体17的各构件例如具有圆板形状或环状，除了绝缘体25以外的各构件相互电连接。下阀体24与上阀体26通过各自的中央部相互连接，在下阀体24的周缘部和上阀体26的周缘部之间介有绝缘体25。当内压由于由内部短路等引起的发热而上升时，例如下阀体24以将上阀体26向盖27侧顶起的方式变形、断裂，下阀体24与上阀体26之间的电流路径被切断。当内压进一步上升时，上阀体26断裂，气体从盖27的开口部排出。
正极引线20具有一端部20a和延伸部20b，一端部20a与正极11连接，从一端部20a向正极11的外侧延伸的延伸部20b穿过绝缘板18的通孔而向封口体17延伸，延伸部20b的顶端与封口体17的过滤器23的下表面连接。由此，与过滤器23电连接的盖27成为正极端子。负极引线21的一端与负极12连接，从负极12经过绝缘板19的外侧，负极引线21的另一端与壳体主体16的底部内表面连接。由此，壳体主体16成为负极端子。此外，正极引线20和负极引线21各自的另一端的连接部位也可以相反，例如，也可以是，正极引线20的另一端与壳体主体16连接，负极引线21的另一端与封口体17的过滤器23的下表面连接。
非水电解质包含非水溶剂和溶解于非水溶剂的电解质盐。针对非水溶剂，例如可以使用酯类、醚类、腈类、酰胺类以及它们中两种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有用氟等卤素原子置换这些溶剂的氢的至少一部分而得到的卤素置换体。此外，非水电解质不限定于液体电解质，也可以是固体电解质。针对电解质盐，例如使用LiPF6等锂盐。
以下，参照图2和图3，对正极11、正极引线20、覆盖正极引线20的局部的绝缘构件33的结构进行详述。图2是从正极11的一个表面侧观察的局部俯视图，图3是沿着图2的线L1-L1的剖视图。在图2中，以透过状态用点划线表示绝缘构件33。此外，在以下“相对”是指面与面接触，或面与面隔着空间相互面对。
正极11具有正极集电体30和在正极集电体30的至少一个表面形成的正极活性物质层31，正极11的表面中的至少一个表面具有形成有正极活性物质层31的层叠部35和使正极集电体30暴露的暴露部37。图3所示的暴露部37设于正极11的两面，但也可以仅设于正极11的单面。暴露部37可以形成于正极11的长度方向大致中央部。此外，暴露部37可以形成于正极集电体30的任一部位，例如可以形成于正极集电体30的长度方向端部。正极活性物质层31优选为形成于正极集电体30的两面，但在正极集电体30的至少一个表面形成即可。
正极集电体30使用铝等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。正极集电体30的厚度例如是1μm以上且100μm以下，优选为10μm以上且50μm以下。正极活性物质层31包含正极活性物质。另外，除了正极活性物质以外，正极活性物质层31优选为还包含导电剂和粘结剂。正极活性物质层31的厚度在正极集电体30的单侧，例如是30μm以上且120μm以下，优选为50μm以上且90μm以下。
作为在正极活性物质层31中包含的正极活性物质，列举出锂过渡金属复合氧化物等，具体的来说能够使用钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、锂镍锰复合氧化物、锂镍钴复合氧化物等，也可以向这些锂过渡金属复合氧化物中添加Al、Ti、Zr、Nb、B、W、Mg、Mo等。
作为在正极活性物质层31中包含的导电剂，列举出碳黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳粉末等。这些可以单独使用，也可以组合两种以上而使用。
作为在正极活性物质层31中包含的粘结剂，列举出氟类高分子、橡胶类高分子等。例如，作为氟类高分子列举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)或它们的改性体等，作为橡胶类高分子列举出乙烯-丙烯-异戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物等。这些可以单独使用，也可以组合两种以上而使用。
正极11能够通过在正极集电体30的表面涂敷包含正极活性物质、导电剂以及粘结剂的正极活性物质浆料，在使涂膜干燥后，利用辊等压缩而使正极活性物质层31形成于正极集电体30的两面来制作。
在图2中，正极引线20具备与正极集电体30的暴露部37连接的一端部20a和从一端部20a向正极11的外侧延伸的延伸部20b。正极引线20的一端部20a与正极集电体30的暴露部37的连接方法只要保证是电连接就没有特别的限制，例如，列举出超声波焊接等。绝缘构件33也可以覆盖正极引线20的延伸部20b的局部。
正极引线20的材料优选为铝、钛等金属等，但没有特别的限制。正极引线20的厚度例如是50μm以上且300μm以下，优选为100μm以上且200μm以下。
在图3中，绝缘构件33是具有基材层33a和形成于基材层33a的一个表面的功能层33b的双层构造。功能层33b具有包含绝缘性的无机材料的耐热部50和粘合性的粘合部52。更详细来说，耐热部50设于基材层33a的宽度方向的大致中央，粘合部52在基材层33a的宽度方向的两端与耐热部50相邻地设置。换言之，耐热部50的宽度比基材层33a的宽度窄，在宽度方向上耐热部50设于基材层33a的表面的大致中央，粘合部52在基材层33a的表面设于耐热部50以外的部位。此外，功能层33b的耐热部50与粘合部52的位置关系不限定于在图3中公开的位置关系，只要绝缘构件33与正极11粘接，耐热部50与一端部20a的外表面相对，就没有特别的限定。
另外，耐热部50的厚度能够比粘合部52的厚度薄。在该情况下，能够以耐热部50不与一端部20a接触的方式设置，因此正极引线20的电阻值不会变大，从电池特性的观点出发是优选的。此外，也可以使耐热部50的厚度与粘合部52的厚度相同，还可以使耐热部50的厚度比粘合部52的厚度厚。耐热部50的厚度越厚，越能够抑制异物贯穿耐热部50。
基材层33a是绝缘性的树脂即可，例如能够使用PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PI(聚酰亚胺)、PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等。基材层33a的厚度例如是5μm以上且50μm以下，优选为10μm以上且30μm以下。
耐热部50是用于提高绝缘构件33整体的耐热性的部位。耐热部50包含绝缘性的无机材料，从机械强度、粘接性的观点出发也可以包含粘结剂。该无机材料例如列举出氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、氧化锰、氧化镁、氧化镍等金属氧化物；氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物；硫酸钡、硫酸钙等金属硫酸盐；磷酸锂、磷酸镁等金属磷酸盐；氮化钛、氮化硼、氮化铝、氮化镁、氮化硅等金属氮化物；氟化铝、氟化锂、氟化钠、氟化镁、氟化钙、氟化钡等金属氟化物；以及碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化钨等金属碳化物等。
从相对于电解质的化学稳定性等方面出发，无机材料优选为包含绝缘性的金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫酸盐、金属磷酸盐中的至少一者，更优选为包含氧化铝、氧化钛、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡以及磷酸锂中的至少任一者。即使在电池内混入的异物刺破基材层33a，绝缘构件33的局部断裂，也会由于耐热性较高且包含绝缘性的无机材料的耐热部50残留于一端部20a与负极12之间而能够抑制内部短路。即使在异物贯穿绝缘构件33并且到达一端部20a，在一端部20a与负极12之间产生内部短路的情况下，存在于异物的周围的耐热部50也作为较大的电阻体发挥作用，因此能够抑制由内部短路引起的电池的发热，抑制电池温度的上升。
耐热部50中的无机材料的面密度优选为0.5mg/cm2以上且10mg/cm2以下。在无机材料的面密度是0.5mg/cm2以上的情况下，与不足0.5mg/cm2的情况相比较，能够抑制由内部短路引起的电池温度的上升。另外，从成本减少的观点出发，无机材料的面密度优选为10mg/cm2以下。
从能够进一步抑制由内部短路引起的电池温度的上升这一点等出发，无机材料的平均粒径优选为在0.05μm以上且2μm以下的范围内。在此，平均粒径是指利用激光衍射法测量的体积平均粒径，是在粒径分布中体积累积值为50％的中值粒径。平均粒径例如能够使用激光衍射散射式粒度分布测量装置(株式会社堀场制作所制)来测量。
在耐热部50中包含的粘结剂例如优选为在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、水等溶剂中溶解并且在正极中化学稳定的物质。例如，列举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚异丁烯、聚异戊二烯等。
耐热部50能够包含具有粘接性的高分子。换言之，作为在耐热部50中包含的粘结剂，能够包含具有粘接性的高分子。通过含有该高分子，不仅后述的粘合部52，而且耐热部50也能够对绝缘构件33与正极11的粘接有帮助，因此进一步提高绝缘构件33与正极11的粘接力，因此优选。
该高分子能够包含丙烯酸类聚合物、丙烯腈类聚合物、橡胶类聚合物中的至少一者。
耐热部50的厚度优选为1μm以上且30μm以下，更优选为5μm以上且25μm以下，特别优选为7μm以上且20μm以下。通过将耐热部50的厚度设为1μm以上，与不足1μm的情况相比较，能够抑制由于异物而绝缘构件33断裂时的内部短路的产生或电池温度的上升。在厚度超过30μm的耐热部50的情况下，为了在预定的大小的壳体主体16内容纳电极体14，存在需要减小其他构成构件的容积的情况。
粘合部52是用于将绝缘构件33与正极11的表面粘接的部位。粘合部52实质上不包含绝缘性的无机材料，因此能够牢固地将绝缘构件33与正极11粘接。粘合部52的厚度例如是1μm以上且30μm以下，优选为5μm以上且25μm以下。
粘合部52能够包含橡胶类聚合物、丙烯酸类聚合物中的至少一者。橡胶类聚合物、丙烯酸类聚合物具有粘合性，因此能够将绝缘构件33与正极11的表面粘接。例如也可以进一步添加硅类聚合物。
绝缘构件33的制作方法只要在基材层33a的一个表面上能够形成上述的耐热部50和粘合部52就没有特别的限定。例如，将无机材料和粘结剂分散于NMP等溶剂而得到的浆料涂敷于基材层33a的一个表面并且使之干燥，能够形成耐热部50。耐热部50的面密度能够通过该浆料的涂敷量而调整。能够通过在基材层33a的形成有耐热部50的同一表面涂敷构成粘合部52的粘合材料后切为预定的大小来制作绝缘构件33。另外，也可以是，在将包括耐热部50和粘合部52的功能层33b制作在临时基板的表面后，将功能层33b粘贴于基材层33a的表面，之后去除临时基板，由此制作绝缘构件33。在该情况下，从粘接性的观点出发，优选在对基材层33a的要粘贴功能层33b的表面进行电晕处理、等离子处理等表面处理之后粘贴功能层33b。
如图3所示，绝缘构件33以耐热部50与一端部20a的外表面相对的方式配置于正极11的表面。由于耐热部50与一端部20a的外表面相对，因此即使在产生内部短路的情况下也能够抑制发热。在此，正极引线20的一端部20a的外表面是指除了与正极集电体30的暴露部37接触的部分以外的表面。即，在正极引线20是如图2和图3所示的平板状的情况下，一端部20a的外表面由与接触于正极集电体30的暴露部37的面相对的面和一对侧面构成。此外，正极引线20的形状不限定于平板状，也可以是圆柱状等。在是圆柱状等的情况下，一端部20a的外表面是指该圆柱状等形状的外周侧面的除了与暴露部37接触的部分以外的部分。
如图3所示，绝缘构件33能够以耐热部50与暴露部37的局部相对的方式配置于正极11的表面。换言之，通过使耐热部50的宽度比一端部20a的宽度大，耐热部50能够与一端部20a的外表面和暴露部37的局部相对。在该情况下，除了一端部20a以外，连暴露部37也被耐热部50覆盖，因此二次电池10的安全性进一步提高。
如图3所示，粘合部52也可以与正极活性物质层31粘接。通过使绝缘构件33的宽度比正极集电体30的暴露部37宽，能够在与暴露部37相邻的正极活性物质层31的表面粘接粘合部52。由此，能够抑制以暴露部37上为起点的内部短路或即使产生内部短路也能够抑制电池温度的上升。正极活性物质层31与正极引线20、暴露部37相比表面的凹凸较大，因此能够更牢固地将绝缘构件33与正极11粘接。
在图3中，绝缘构件33的上下的面保持平行于正极11的表面的形状，但存在根据绝缘构件33的材质、厚度而具有柔软性的情况。在该情况下，也可以是，耐热部50或粘合部52与一端部20a的外表面、暴露部37接触。
接着使用图4，对绝缘构件33的其他例进行说明。
如图4的(A)所示，绝缘构件33能够以耐热部50与暴露部37的整体相对的方式配置于正极11的表面。换言之，通过将耐热部50的宽度设为暴露部37的宽度以上，耐热部50能够与一端部20a的外表面和暴露部37的整体相对。在该情况下，在正极板表面中金属暴露的部位的整体被耐热部50覆盖，因此二次电池10的安全性进一步提高。
如图4的(B)所示，耐热部50具有单个或多个条状的形状，该条状的形状的长度方向可以与一端部20a的长度方向平行。在该情况下，粘合部52可以仅设于绝缘构件33的宽度方向的两端，也可以设于耐热部50彼此之间。
耐热部50能够具有单个或多个点状的形状。点的形状可以是圆形、矩形、其他多边形等任一形状。对于点的排列，可以是规则的也可以是不规则的。另外，粘合部52可以仅设于绝缘构件33的宽度方向的两端，也可以设于耐热部50彼此之间。
如图4的(C)所示，也可以在正极11的与粘贴有绝缘构件33的面相反的一侧的面粘贴另一绝缘构件33A。优选为使用两片绝缘构件(33、33A)，以由耐热部50夹着一端部20a的方式设置。换言之，二次电池10也可以是，还具备双层构造的另一绝缘构件33A，该另一绝缘构件33A具有基材层33a之外的另一基材层33a和形成于另一基材层33a的一个表面的另一功能层33b，另一功能层33b具有包含绝缘性的无机材料的另一耐热部50和粘合性的另一粘合部52，另一绝缘构件33A配置于正极11的不与正极引线20连接的面，另一耐热部50与对应于一端部20a的位置相对。由于还从正极11的不与正极引线20连接的面利用耐热部50保护一端部20a，因此二次电池10的安全性进一步提高。
以下，对负极12、隔膜13进行说明。
负极12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。负极集电体能够使用铜等在负极的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。负极活性物质层包含负极活性物质。除了负极活性物质以外，负极活性物质层优选为还包含增稠剂、粘结剂。
作为负极活性物质，能够使用能够进行锂离子的吸收贮存、排出的碳材料，除了石墨以外，还能够使用难石墨化性碳、易石墨化性碳、纤维状碳、焦炭以及碳黑等。而且，作为非碳类材料，能够使用硅、锡以及以它们为主的合金、氧化物。
作为粘结剂，与正极11的情况相同地也能够使用PTFE等，但也可以使用丁苯橡胶(SBR)或其改性体等。作为增稠剂，能够使用羧甲基纤维素(CMC)等。
隔膜13例如使用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片等。作为多孔性片的具体例，列举出微多孔膜、织布、无纺布等。作为隔膜13的材质，优选为聚乙烯、聚丙烯等烯烃类树脂、纤维素等。隔膜13也可以是具有纤维素纤维层和烯烃类树脂等热塑性树脂纤维层的层叠体。另外，也可以是包括聚乙烯层和聚丙烯层的多层隔膜，还可以使用在隔膜的表面涂敷有芳香族聚酰胺类树脂、陶瓷等材料的隔膜。
实施例
<实施例1>
作为正极活性物质，将100重量份数的用LiNi0.88Co0.09Al0.03O2表示的锂镍钴铝复合氧化物、1重量份数的乙炔黑(AB)以及1重量份数的聚偏二氟乙烯(PVDF)混合，而且适量加入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，来调制正极活性物质浆料。接着，将该正极活性物质浆料涂敷于由铝箔构成的正极集电体的两面，并且使之干燥。将他们切为预定的电极尺寸，使用辊进行轧制，来制作在正极集电体的两面形成有正极活性物质层的正极。在正极的长度方向的大致中央部，未形成正极活性物质层，而形成了使正极集电体暴露的暴露部(宽度为6mm)。利用超声波焊接将厚度为150μm、宽度为3.5mm的铝制正极引线接合于所形成的暴露部。
将氧化铝(平均粒径为2μm)与作为高分子的PVDF分散于NMP而得到的浆料以7mm的宽度涂敷于作为基材层的PI膜上，并且使之干燥，来形成耐热部。此时，以耐热部的面密度成为0.5g/cm2的方式调整涂敷量。在PI膜的形成有耐热部的同一表面的两端，与耐热部相邻地以7μm的厚度涂敷作为粘合部的丙烯酸粘合材料后切为宽度11mm来制作绝缘构件。
以在正极引线的一端部的外表面和暴露部上配置绝缘构件的耐热部的方式，在正极上粘贴绝缘构件。即，正极引线的一端部的外表面和暴露部被配置的绝缘构件的耐热部覆盖。在将绝缘构件粘贴于正极时，施加0.15N/cm2的压力1秒。
接着，将负极集电体设为薄板的铜箔，使石墨粉末、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)、作为粘结剂的丁苯橡胶(SBR)以彼此的重量比为98:1:1的比例在水中分散来制作负极活性物质浆料，并且将其涂敷于集电体的两面，使之干燥，通过辊压以成为预定厚度的方式进行压缩。在负极的长度方向的端部，未形成负极活性物质层，而形成使负极集电体暴露的暴露部，利用超声波焊接将镍的负极引线接合于该暴露部。并且，利用由厚度为25μm的聚丙烯膜构成的绝缘带覆盖暴露部上的负极引线和暴露部。
通过将制作的正极和负极隔着隔膜卷绕为螺旋状来制作卷绕型的电极体。针对隔膜，使用在聚乙烯制的微多孔膜的单面形成有使聚酰胺与氧化铝的填料分散的耐热层的隔膜。
在外径为18mm、高度为65mm的有底圆筒形状的壳体主体，收纳上述电极体。此时，将正极引线的另一端部焊接在封口体，另外，将负极引线的另一端焊接在壳体主体。并且，向壳体主体注入非水电解质后，利用垫片和封口体将壳体主体的开口部封闭，制作18650型的圆筒形的非水电解质二次电池，该非水电解质是这样得到的：向将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)以及碳酸二乙酯(DEC)以体积比成为3:3:4的方式混合而得到的混合溶剂中添加LiPF6使其成为1mol/L。
<实施例2～12>
除了将在耐热部中含有的无机材料的种类和平均粒径以及耐热部的面密度如表1所示那样变更以外，与实施例1相同地制作了正极和二次电池。
<比较例1>
除了不设置耐热部以外，与实施例1相同地制作了正极和二次电池。
<比较例2>
除了不设置粘合部以外，与实施例4相同地制作了正极和二次电池。
[在内部短路试验中的电池温度]
对于各实施例和各比较例的二次电池，测量了强制地使之内部短路的情况下的电池温度。将各二次电池以电流值500mA恒电流充电至充电终止电压4.2V，并且以4.2V进行了60分钟恒电压充电。异物短路时的电池温度是指在绝缘带上置有异物(镍小片)，根据JIS C8714，用热电偶测量强制地使之短路时的电池的侧部的温度时的最高到达温度。在表1中表示各实施例和比较例的结果。
[绝缘构件的剥离评价]
另外准备了各实施例和各比较例的正极。在将绝缘构件粘贴于正极的暴露部并且在60℃下放置1小时后，目视观察绝缘构件是否从正极剥离。在表1中表示各实施例和比较例的结果。
[表1]
Figure BDA0003183756970000131
在强制地使实施例1～12和比较例1～2的电池内部短路的试验中，耐热部以与正极引线的一端部的外表面相对的方式配置于正极的表面的实施例1～12与未配置耐热部的比较例1相比，发热减少。认为在实施例1～12的电池中，耐热部以与正极引线的一端部的外表面相对的方式配置于正极的表面，因此利用耐热部抑制绝缘构件的变形、变质，抑制异物短路时的电池温度的上升。另外，在实施例1～12中没有产生绝缘构件的剥离。在没有粘合部的比较例2中，在耐热部的局部，确认到从正极剥离。在电极体制作的中途绝缘带剥离那样的情况下，例如粘合剂等绝缘带的成分可能附着于电极体的不期望的部位而成为异物。因此，绝缘带优选为具有充足的粘合强度。
附图标记说明
10、二次电池；11、正极；12、负极；13、隔膜；14、电极体；15、电池壳体；16、壳体主体；17、封口体；18、19、绝缘板；20、正极引线；20a、一端部；20b、延伸部；21、负极引线；22、突出部；23、过滤器；24、下阀体；25、绝缘体；26、上阀体；27、盖；28、垫片；30、正极集电体；31、正极活性物质层；33、绝缘构件；33a、基材层；33b、功能层；35、层叠部37、暴露部；50、耐热部；52、粘合部。

Claims (17)

1.一种二次电池，其中，
该二次电池具备正极和与所述正极连接的正极引线，
所述正极具有正极集电体和在所述正极集电体的至少一个表面形成的正极活性物质层，在所述正极的表面中的至少一个表面具有形成有所述正极活性物质层的层叠部和使所述正极集电体暴露的暴露部，
所述正极引线具有与所述暴露部连接的一端部和从所述一端部向所述正极的外侧延伸的延伸部，
该二次电池还具备双层构造的绝缘构件，该绝缘构件具有基材层和形成于所述基材层的一个表面的功能层，
所述功能层具有包含绝缘性的无机材料的耐热部和粘合性的粘合部，
所述绝缘构件以所述耐热部与所述一端部的外表面相对的方式配置于所述正极的表面。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述耐热部设于所述基材层的宽度方向的大致中央，所述粘合部在所述基材层的宽度方向的两端与所述耐热部相邻地设置。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
所述绝缘构件以所述耐热部与所述暴露部的局部相对的方式配置于所述正极的表面。
4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
所述绝缘构件以所述耐热部与所述暴露部的整体相对的方式配置于所述正极的表面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，
所述粘合部与所述正极活性物质层粘接。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部包含具有粘接性的高分子。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，
所述高分子包含丙烯酸类聚合物、丙烯腈类聚合物、橡胶类聚合物中的至少一者。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部中的所述无机材料的面密度为0.5mg/cm2以上且10mg/cm2以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的二次电池，其中，
所述无机材料的平均粒径为0.05μm以上且2μm以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的二次电池，其中，
所述无机材料包含绝缘性的金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫酸盐、金属磷酸盐中的至少一者。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的二次电池，其中，
所述粘合部包含橡胶类聚合物、丙烯酸类聚合物中的至少一者。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部的厚度为1μm以上且30μm以下。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部的厚度比所述粘合部的厚度薄。
14.根据权利要求1～12中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部的厚度与所述粘合部的厚度相同，或比所述粘合部的厚度厚。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部具有单个或多个条状的形状，所述条状的形状的长度方向的朝向与所述一端部的长度方向平行。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的二次电池，其中，
所述耐热部具有单个或多个点状的形状。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的二次电池，其中，
该二次电池还具备双层构造的另一绝缘构件，该另一绝缘构件具有所述基材层之外的另一基材层和形成于所述另一基材层的一个表面的另一功能层，
所述另一功能层具有包含绝缘性的无机材料的另一耐热部和粘合性的另一粘合部，
所述另一绝缘构件配置于所述正极的不与所述正极引线连接的面，所述另一耐热部与对应于所述一端部的位置相对。
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