CN113454827A - 二次电池和绝缘构件 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池，其特征在于，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，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，该二次电池还具备绝缘构件，该绝缘构件具有：基材部；耐热部，其形成于基材部的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及粘合部，其覆盖基材部的表面的至少一部分和耐热部的表面的至少一部分，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

二次电池和绝缘构件
技术领域
本公开涉及二次电池和绝缘构件。
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剂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，由于将粘合剂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。
本发明的一技术方案提供一种二次电池，其特征在于，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，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，该二次电池还具备绝缘构件，该绝缘构件具有：基材部；耐热部，其形成于基材部的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及粘合部，其覆盖基材部的表面的至少一部分和耐热部的表面的至少一部分，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。
本发明的一技术方案提供一种绝缘构件，其同与正极的表面连接的正极引线的一部分相对地配置，该绝缘构件的特征在于，该绝缘构件具备：基材部；耐热部，其形成于基材部的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及粘合部，其覆盖基材部的表面的至少一部分和耐热部的表面的至少一部分。
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、图3和图4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、层叠形等。
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。
如后述那样，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，或面与面隔着一定的空间相互面对。
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，列举出含有锂的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，也可以向这些含有锂的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具有：基材部33a；耐热部33b，其形成于基材部33a的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及粘合部33c，其覆盖基材部33a的表面的至少一部分和耐热部33b的表面的至少一部分。更详细而言，耐热部33b的宽度窄于基材部33a的宽度，耐热部33b设于基材部33a的宽度方向上的大致中央。粘合部33c设于基材部33a的宽度方向的两端，并覆盖耐热部33b的宽度方向的两端周边的表面。
基材部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。基材部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33b是用于提高绝缘构件33整体的耐热性的部位。耐热部33b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部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33b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33b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33b中的无机材料的含有量优选为35重量％以上且99重量％以下，更优选为50重量％以上且98％重量％以下。在无机材料的含有量为35重量％以上的情况下，与无机材料的含有量小于35重量％的情况相比，能够抑制内部短路引起的电池温度的上升。即使无机材料的含有量为99重量％以下，也能够充分地确保绝缘构件33的耐热性。
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33b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33b能够包含具有粘接性的高分子。换言之，作为在耐热部33b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33c，而且耐热部33b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33b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33b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33b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33c是用于将绝缘构件33与正极11的表面粘接的部位。粘合部33c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33c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33c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部33a的一个表面上能够形成上述的耐热部33b和粘合部33c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部33a的一个表面并且使之干燥，能够形成耐热部33b。能够通过在基材部33a的形成有耐热部33b的同一表面涂敷构成粘合部33c的粘合剂后切为预定的大小来制作绝缘构件33。另外，也可以是，在将耐热部33b和粘合部33c制作在临时基板的表面后，将耐热部33b和粘合部33c粘贴于基材部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，优选在对基材部33a的要粘贴耐热部33b和粘合部33c的表面进行电晕处理、等离子处理等表面处理之后粘贴耐热部33b和粘合部33c。
如图3所示，绝缘构件33以耐热部33b与正极引线20的一端部20a的外表面相对的方式配置于正极11的表面。由于耐热部33b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的面相对的一主面和彼此相对的一对侧面构成。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33b与整个暴露部37相对的方式配置于正极11的表面。换言之，通过增大耐热部33b的宽度，能够使耐热部33b与一端部20a的外表面和整个暴露部37相对。在该情况下，由于正极板表面的暴露有金属的整个部位被耐热部33b覆盖，因此二次电池10的安全性进一步提高。
此外，绝缘构件33也可以以耐热部33b与暴露部37的一部分相对的方式配置于正极11的表面。换言之，通过使耐热部33b的宽度大于一端部20a的宽度，能够使耐热部33b与一端部20a的外表面和暴露部37的一部分相对。在该情况下，不仅一端部20a被耐热部33b覆盖，暴露部37也被耐热部33b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33c也可以与正极活性物质层31粘接。通过使绝缘构件33的宽度大于正极集电体30的暴露部37的宽度，能够将粘合部33c粘接于正极活性物质层31的与暴露部37相邻的部分的表面。由此，能够抑制以暴露部37上为起点的内部短路，或者即使产生了内部短路，也能够抑制电池温度的上升。由于正极活性物质层31的表面的凹凸大于正极引线20、暴露部37的表面的凹凸，因此能够将绝缘构件33更牢固地粘接于正极11。
在图3中，绝缘构件33的上下的面保持与正极11的表面平行的形状，但根据绝缘构件33的材质、厚度的不同，存在绝缘构件33具有柔软性的情况。在该情况下，耐热部33b或粘合部33c也可以接触一端部20a的上下方向的侧面、暴露部37。
接着，使用图4来说明绝缘构件33的其他例子。
如图4的(A)所示，粘合部33c也可以覆盖耐热部33b的整个表面。粘合部33c和正极11接触的面积增加，能够进一步增大粘接力。
如图4的(B)所示，也可以是，耐热部33b具有单个条状的形状或多个条状的形状，该条状的形状的长度方向与一端部20a的长度方向平行。在该情况下，粘合部33c既可以覆盖全部的耐热部33b的整个表面，也可以仅覆盖耐热部33b的一部分。
耐热部33b能够具有单个点状的形状或多个点状的形状。点的形状可以是圆形、矩形、其他多边形等任何形状。点的排列可以是规则的或不规则的。另外，粘合部33c既可以覆盖全部的耐热部33b的整个表面，也可以仅覆盖耐热部33b的一部分。
如图4的(C)所示，也可以在正极11的与粘贴有绝缘构件33的面相反的那一侧的面粘贴另外的绝缘构件33A。优选的是，使用两张绝缘构件(33、33A)，利用耐热部33b夹着一端部20a。换言之，也可以是，二次电池10还具备绝缘构件33之外的另外的绝缘构件33A，该另外的绝缘构件33A具有：基材部33a之外的另外的基材部33a；另外的耐热部33b，其形成于另外的基材部33a的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及另外的粘合部33c，其覆盖另外的基材部33a的表面的至少一部分和另外的耐热部33b的表面的至少一部分，另外的绝缘构件33A配置于正极11的未与正极引线20连接的面，另外的耐热部33b同与一端部20a相对应的位置相对。通过从正极11的未与正极引线20连接的面也利用耐热部33b来保护一端部20a，从而二次电池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35重量％的氧化铝(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部的PI膜上，并且使之干燥，来形成耐热部。此时，以耐热部成为1μm的方式调整涂敷量。在PI膜的形成有耐热部的同一表面以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。制作的绝缘构件的截面是与粘合部覆盖耐热部的整个表面的图4的(A)同样的结构。
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。
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含有量以及耐热部的厚度如表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>
除了不设置粘合部以外，与实施例5相同地制作了正极和二次电池。
<比较例2>
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。
[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 BDA0003215529090000131
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与未设置耐热部的比较例2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。在未设置粘合部的比较例1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、基材部；33b、耐热部；33c、粘合部；35、层叠部；37、暴露部；40、负极集电体；41、负极活性物质层。

Claims (16)

1.一种绝缘构件，其同与正极的表面连接的正极引线的一部分相对地配置，其中，
该绝缘构件具备：
基材部；
耐热部，其形成于所述基材部的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及
粘合部，其覆盖所述基材部的表面的至少一部分和所述耐热部的表面的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的绝缘构件，其中，
所述耐热部包含具有粘接性的高分子。
3.根据权利要求2所述的绝缘构件，其中，
所述高分子包含丙烯酸类聚合物、丙烯腈类聚合物和橡胶类聚合物中的至少一者。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述耐热部中的所述无机材料的含有量为35重量％以上且99重量％以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘构件，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、金属硫酸盐和金属磷酸盐中的至少一者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述耐热部的厚度为1μm以上且30μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述粘合部包含橡胶类聚合物和丙烯酸类聚合物中的至少一者。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述粘合部覆盖所述耐热部的整个表面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述耐热部具有单个条状的形状或多个条状的形状。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的绝缘构件，其中，
所述耐热部具有单个点状的形状或多个点状的形状。
11.一种二次电池，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，
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，
该二次电池还具备权利要求1至10中任一项所述的绝缘构件，
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。
12.根据权利要求11所述的二次电池，其中，
所述耐热部具有单个条状的形状或多个条状的形状，所述条状的形状的长度方向与所述一端部的长度方向平行。
13.根据权利要求11或12所述的二次电池，其中，
所述绝缘构件以所述耐热部与整个所述暴露部相对的方式配置于所述正极的表面。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的二次电池，其中，
所述绝缘构件以所述耐热部与所述暴露部的一部分相对的方式配置于所述正极的表面。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的二次电池，其中，
所述绝缘构件的所述粘合部与所述正极活性物质层粘接。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的二次电池，其中，
该二次电池还具备所述绝缘构件之外的另外的绝缘构件，该另外的绝缘构件具有：
所述基材部之外的另外的基材部；
另外的耐热部，其形成于所述另外的基材部的一个表面的一部分，包含绝缘性的无机材料；以及
另外的粘合部，其覆盖所述另外的基材部的表面的至少一部分和所述另外的耐热部的表面的至少一部分，
所述另外的绝缘构件配置于所述正极的未与所述正极引线连接的面，所述另外的耐热部同与所述一端部相对应的位置相对。
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