CN113544877B - 电池 - Google Patents

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Abstract

电池(10)包含正极(100)和第一绝缘层(322)。正极(100)包含集电体(110)和第一活性物质层(122)。集电体(110)具有第一面(112)和第二面(114)。第二面(114)位于第一面(112)的相反侧。第一活性物质层(122)位于集电体(110)的第一面(112)上。第一绝缘层(322)与正极(100)的第一活性物质层(122)相对。第一活性物质层(122)包含至少1种碳。第一绝缘层(322)包含氢氧化镁粒子。氢氧化镁粒子的单位面积重量与比表面积之积为上述的至少1种碳中的每一种的单位面积重量与比表面积之积的和的0.20倍以上。

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，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、负极和隔膜。隔膜位于正极和负极之间。
专利文献1中，对隔膜的一例进行了记载。隔膜包含聚乙烯微多孔膜和聚乙烯微多孔膜的两个面上的耐热性多孔质层。耐热性多孔质层包含聚间亚苯基间苯二甲酰胺(polymetaphenylene isophthamide)和由氢氧化铝构成的无机填料。
专利文献2中，对隔膜的一例进行了记载。隔膜包含聚乙烯微多孔膜和聚乙烯微多孔膜的两个面上的多孔质层。多孔质层包含间位型全芳香族聚酰胺和由α-氧化铝构成的无机填料。
专利文献3和4中，对隔膜的一例进行了记载。隔膜包含聚乙烯多孔质膜和聚乙烯多孔质膜上的耐热多孔层。耐热多孔层包含液晶聚酯和氧化铝粒子。
专利文献5中，对提高电池的压坏试验的耐性进行了记载。专利文献5中，为了提高压坏试验的耐性，限定了正极的拉伸伸长率、负极的拉伸伸长率和隔膜的拉伸伸长率。
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
就非水电解质二次电池、特别是锂离子电池而言，有时会在充放电时产生气体(例如由于电解液内的碳酸酯的氧化分解而产生的二氧化碳气体)。电池单元内的残留气体有可能引起各种各样的故障(例如相邻的正极和负极间的距离的扩大或电池单元的内压的升高)。
本发明的目的的一例在于减少电池单元内的残留气体。本发明的其他目的通过本说明书的公开而变得清楚。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式，提供一种电池，包含正极和第一绝缘层，
所述正极包含集电体和第一活性物质层，所述集电体具有第一面以及所述第一面的相反侧的第二面，所述第一活性物质层位于所述集电体的所述第一面上，
所述第一绝缘层与所述正极的所述第一活性物质层相对；
所述第一活性物质层包含至少1种碳，
所述第一绝缘层包含氢氧化镁粒子，
所述氢氧化镁粒子的单位面积重量与比表面积之积为所述至少1种碳中的每一种的单位面积重量与比表面积之积的和的0.20倍以上。
发明效果
根据本发明的上述一个方式，能够减少电池单元内的残留气体。
附图说明
[图1]为实施方式涉及的电池的俯视图。
[图2]为图1的A-A′截面图。
[图3]为将图2的一部分放大的图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施方式。需说明的是，所有附图中，对于相同的构成要素赋予相同的符号，适当省略说明。
图1为实施方式涉及的电池10的俯视图。图2为图1的A-A′截面图。图3为将图2的一部分放大的图。图2中，为了说明，没有示出图1所示的外装材400。
使用图3说明电池10的概要。电池10包含正极100和第一绝缘层322。正极100包含集电体110和第一活性物质层122。集电体110具有第一面112和第二面114。第二面114位于第一面112的相反侧。第一活性物质层122位于集电体110的第一面112上。第一绝缘层322与正极100的第一活性物质层122相对。第一活性物质层122包含至少1种碳。第一绝缘层322包含氢氧化镁粒子。氢氧化镁粒子的单位面积重量与比表面积之积为上述的至少1种碳中的每一种的单位面积重量与比表面积之积的和的0.20倍以上。需说明的是，所谓至少1种碳中的每一种的单位面积重量与比表面积之积的和，在第一活性物质层122仅包含1种碳的情况下，意思是该碳的单位面积重量与比表面积之积。
根据本实施方式，能够减少电池单元内(被后述的外装材400封闭的空间内)的残留气体。具体而言，本发明人为了减少电池单元内的残留气体，新颖地着眼于氢氧化镁粒子的单位面积重量与比表面积之积以及各种碳的单位面积重量与比表面积之积的关系。本发明人研究后明确了：如后文详述那样，根据氢氧化镁的该积和各种碳的该积的和的关系，电池单元内的残留气体减少。
使用图1说明电池10的详细情况。
电池10包含第一引线130、第二引线230和外装材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例如可以由铜或铜合金或对它们实施了镀镍而得的材料形成。
图1所示的例子中，外装材400具有拥有4条边的矩形形状。图1所示的例子中，第一引线130和第二引线230从外装材400的4条边中的共同的1条边突出。其他例子中，第一引线130和第二引线230也可以从外装材400的4条边中的不同边(例如彼此相反侧的边)突出。
外装材400在容纳电解液(未图示)的同时还容纳图2所示的层叠体12。
外装材400例如包含热熔接性树脂层和阻隔层，例如也可以制成包含热熔接性树脂层和阻隔层的层叠膜。
形成热熔接性树脂层的树脂材料例如可以设为聚乙烯(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200μm以下，优选为30μm以上150μm以下，更优选为50μm以上100μm以下。
阻隔层具有例如防止电解液的漏出或来自外部的水分的侵入那样的阻隔性，例如可以设为不锈钢(SUS)箔、铝箔、铝合金箔、铜箔、钛箔等由金属形成的阻隔层。阻隔层的厚度例如为10μm以上100μm以下，优选为20μm以上80μm以下，更优选为30μm以上50μm以下。
层叠膜的热熔接性树脂层可以为1层，或可以为2层以上。同样地，层叠膜的阻隔层可以为1层，或可以为2层以上。
电解液例如为非水电解液。该非水电解液可包含锂盐和溶解锂盐的溶剂。
锂盐例如可以设为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。
溶解锂盐的溶剂包含碳酸酯、例如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲基乙基酯(MEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等碳酸酯类。溶剂可进一步包含γ-丁内酯、γ-戊内酯等内酯类；三甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等醚类；二甲亚砜等亚砜类；1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环等二氧戊环类；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-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、萘磺内酯等磺内酯类等。这些物质可以单独使用，或者也可以组合使用。
溶剂内的碳酸酯有时在正极100的附近由于充放电而氧化分解，产生二氧化碳气体。电池单元内的残留二氧化碳气体有可能引起各种各样的故障(正极100和负极200间的距离的扩大或电池单元的内压(被外装材400封闭的空间内的压力)的升高)。本实施方式中，能够减少这样的故障。
电解液可进一步包含添加剂，添加剂例如为环状磺酸酯等磺酸酯。
使用图2说明层叠体12的详细情况。
层叠体12包含多个正极100、多个负极200和隔膜300。多个正极100和多个负极200交替层叠。图2所示的例子中，隔膜300按照隔膜300的一部分位于相邻的正极100和负极200之间的方式以Z字折线状折返。其他例子中，也可以是相互隔开的多个隔膜300位于相邻的正极100和负极200之间。
使用图3说明正极100、负极200和隔膜300各自的详细情况。
正极100包含集电体110和活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)。集电体110具有第一面112和第二面114。第二面114位于第一面112的相反侧。第一活性物质层122位于集电体110的第一面112上。
第二活性物质层124位于集电体110的第二面114上。
集电体110例如可以由铝、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、平板或网格。
活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)包含活性物质、粘合剂树脂和导电助剂。
活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的活性物质例如由LiaNibM1-bO2(M为选自Co、Mn、Al、Ti、Zr、Na、Ba和Mg中的至少1种以上的元素。)表示。LiaNibM1-bO2例如为：
锂-镍复合氧化物；
锂-镍-A1复合氧化物(A1为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。)；
锂-镍-B1-B2复合氧化物(B1和B2分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。B1和B2互不相同。)；
锂-镍-C1-C2-C3复合氧化物(C1～C3分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。C1～C3互不相同。)；
锂-镍-D1-D2-D3-D4复合氧化物(D1～D4分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。D1～D4互不相同。)；
锂-镍-E1-E2-E3-E4-E5复合氧化物(E1～E5分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。E1～E5互不相同。)；
锂-镍-F1-F2-F3-F4-F5-F6复合氧化物(F1～F6分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。F1～F6互不相同。)；
锂-镍-G1-G2-G3-G4-G5-G6-G7复合氧化物(G1～G7分别为钴、锰、铝、钛、锆、钠、钡和镁中的一种。G1～G7互不相同。)；或
锂-镍-钴-锰-铝-钛-锆-钠-钡-镁复合氧化物。
LiaNibM1-bO2的组成比a例如为0.95≦a≦1.05。LiaNibM1-bO2的组成比b例如可以根据电池10的能量密度适当确定。组成比b越大，电池10的能量密度变得越高。组成比b例如为b≧0.50、优选为b≧0.80。其他例子中，活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的活性物质可以是锂-钴复合氧化物、锂-锰复合氧化物等锂和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包含例如Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Al、Ga、Mg、B、Nb和Fe组成的组中的至少1种元素、锂、磷和氧。关于这些化合物，为了提高其特性，可以为将一部分元素部分地置换为其他元素而成的化合物。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(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的活性物质的密度例如为2.0g/cm3以上4.0g/cm3以下，优选为2.4g/cm3以上3.8g/cm3以下，更优选为2.8g/cm3以上3.6g/cm3以下。
活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的活性物质例如具有0.25m2/g以上1.45m2/g以下的比表面积。
集电体110的两个面(第一面112和第二面114)中的一个面上的活性物质层(第一活性物质层122或第二活性物质层124)的厚度例如可以根据电池10的速率适当确定。该厚度越薄，电池10的速率变得越高。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的两个面(第一面112和第二面114)上的活性物质层(第一活性物质层122和第二活性物质层124)的厚度的合计例如能够根据电池10的速率适当确定。该厚度越薄，电池10的速率变得越高。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(第一活性物质层122和第二活性物质层124)例如可以如下那样制造。首先，将活性物质、粘合剂树脂和导电助剂分散于有机溶剂中，调制料浆。有机溶剂例如为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。接下来，将该料浆涂布于集电体110的第一面112上，使料浆干燥，根据需要实施加压，在集电体110上形成活性物质层120(第一活性物质层122)。第二活性物质层124也可以同样地形成。
活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的粘合剂树脂例如为聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。
活性物质层120(第一活性物质层122或第二活性物质层124)所含的粘合剂树脂的量可以适当确定。相对于第一活性物质层122的总质量100质量份，第一活性物质层122例如包含0.1质量份以上10.0质量份以下，优选0.5质量份以上5.0质量份以下，更优选2.0质量份以上4.0质量份以下的粘合剂树脂。关于第二活性物质层124，也是同样。
活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)所含的导电助剂为碳。导电助剂包含至少1种碳。碳根据种类的不同而具有不同的比表面积。碳例如为炭黑、科琴黑、乙炔黑、天然石墨、人造石墨、碳纳米管、碳纳米角、碳纳米刷等碳纤维等。碳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，或也可组合使用。
活性物质层120(第一活性物质层122或第二活性物质层124)所含的导电助剂的量例如可以根据电池10的循环特性适当确定。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。相对于活性物质层120的总质量100质量份，第一活性物质层122例如包含3.0质量份以上8.0质量份以下，优选5.0质量份以上6.0质量份以下的导电助剂。关于第二活性物质层124，也是同样。
负极200包含集电体210和活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)。集电体210具有第一面212和第二面214。第二面214位于第一面212的相反侧。第一活性物质层222位于集电体210的第一面212上。第二活性物质层224位于集电体210的第二面214上。
集电体210例如可以由铜、不锈钢、镍、钛或它们的合金形成。集电体210的形状例如可以设为箔、平板或网格。
活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)包含活性物质和粘合剂树脂。活性物质层220可根据需要进一步包含导电助剂。
活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)所含的活性物质例如为吸纳锂的石墨、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；多并苯(ポリアセン)、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。一例中，活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)包含具有第一平均粒径和第一平均硬度的第一组石墨粒子(例如天然石墨)和具有第二平均粒径和第二平均硬度的第二组石墨粒子(例如天然石墨)。第二平均粒径可以小于第一平均粒径，第二平均硬度可以高于第一平均硬度，第二组石墨粒子的总质量可以小于第一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，第二组石墨粒子的总质量例如为20质量份以上30质量份以下。
活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)所含的活性物质的密度例如为1.2g/cm3以上2.0g/cm3以下，优选为1.3g/cm3以上1.9g/cm3以下，更优选为1.4g/cm3以上1.8g/cm3以下。
集电体210的两个面(第一面212和第二面214)中的一个面上的活性物质层(第一活性物质层222或第二活性物质层224)的厚度例如可以根据电池10的速率适当确定。该厚度越薄，电池10的速率变得越高。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的两个面(第一面212和第二面214)上的活性物质层(第一活性物质层222和第二活性物质层224)的厚度的合计例如可以根据电池10的速率适当确定。该厚度越薄，电池10的速率变得越高。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(第一活性物质层222和第二活性物质层224)例如可以如下那样制造。首先，将活性物质和粘合剂树脂分散于溶剂中，调制料浆。溶剂例如可以为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂，或者也可以为水。接下来，将该料浆涂布于集电体210的第一面212上，使料浆干燥，根据需要实施加压，在集电体210上形成活性物质层220(第一活性物质层222)。第二活性物质层224也可以同样地形成。
关于活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)所含的粘合剂树脂，当使用有机溶剂作为用于获得料浆的溶剂时，例如可以为聚偏二氟乙烯(PVDF)等粘合剂树脂，当使用水作为用于获得料浆的溶剂时，例如可以为橡胶系粘合剂(例如SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶))或丙烯酸系粘合剂树脂。这样的水系粘合剂树脂可以为乳液形态。使用水作为溶剂时，优选并用水系粘合剂和CMC(羧甲基纤维素)等增稠剂。
活性物质层220(第一活性物质层222或第二活性物质层224)所含的粘合剂树脂的量可以适当确定。相对于第一活性物质层222的总质量100质量份，第一活性物质层222例如包含0.1质量份以上10.0质量份以下，优选0.5质量份以上8.0质量份以下，更优选1.0质量份以上5.0质量份以下，进一步更优选1.0质量份以上3.0质量份以下的粘合剂树脂。关于第二活性物质层224，也是同样。
隔膜300包含基材310和绝缘层320(第一绝缘层322和第二绝缘层324)。基材310具有第一面312和第二面314。第二面314位于第一面312的相反侧。第一绝缘层322位于基材310的第一面312上。第二绝缘层324位于基材310的第二面314上。
图3所示的例子中，隔膜300在基材310的两个面(第一面312和第二面314)上包含绝缘层320(第一绝缘层322和第二绝缘层324)。其他例子中，隔膜300也可仅在基材310的两个面(第一面312和第二面314)中的一个面上包含绝缘层320。
隔膜300具有使正极100和负极200电绝缘，使离子(例如锂离子)透过的功能。隔膜300例如可以为多孔性隔膜。
隔膜300的形状可以根据正极100或负极200的形状适当确定，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70质量份以上、更优选90质量份以上的耐热性树脂，也可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、聚对苯撑苯并双噁唑、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(第一绝缘层322和第二绝缘层324)例如可以如下那样制造。首先，将氢氧化镁粒子和树脂分散于溶剂中，调制溶液。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)、碳酸乙基甲基酯(EMC)等。接下来，在基材310的第一面312上涂布溶液，形成绝缘层320(第一绝缘层322)。第二绝缘层324也可以同样地形成。
氢氧化镁粒子例如可以具有6.1m2/g以上8.0m2/g以下的比表面积。
电解液含有磺酸酯的情况下，相对于氢氧化镁粒子的总质量100质量份，磺酸酯可包含5.0质量份以上的磺酸基。磺酸酯容易被氢氧化镁粒子吸附。因此，优选磺酸酯的质量相对于氢氧化镁粒子的质量之比较大。
绝缘层320(第一绝缘层322和第二绝缘层324)所含的树脂例如为间位系芳香族聚酰胺、对位系芳香族聚酰胺等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，优选芳香族聚酰胺系树脂，更优选间位系芳香族聚酰胺。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10.0μm以下，优选设为6.0μm以上10.0μm以下。
第一绝缘层322的厚度和第二绝缘层324的厚度的合计可以适当确定，例如可以设为10.0μm以上20.0μm以下，优选设为12.5μm以上17.5μm以下。
隔膜300的厚度可以适当确定，例如可以设为15.0μm以上30.0μm以下，优选设为16.0μm以上27.5μm以下。
图3所示的例子中，正极100、负极200和隔膜300按照正极100的第一面112与隔膜300的第一面312相对并且负极200的第一面212与隔膜300的第二面314相对的方式相互重叠。
实施例
表1示出实施例1～7和比较例1～7各自的正极100的条件。表1中，“第一种碳”～“第四种碳”如下所述。
第一种碳：球状石墨(TIMICAL公司制：C65、比表面积s1m：65.0m2/g)
第二种碳：球状石墨(TIMICAL公司制：C45、比表面积s2m：18.5m2/g)
第三种碳：鳞片状石墨(TIMICAL公司制：KS6L、比表面积s3m：45.0m2/g)
第四种碳：碳纳米管(比表面积s4m：300.0m2/g)
表2示出实施例1～7和比较例1～7各自的正极100的条件、隔膜300的条件和残留气体的减少。
(实施例1)
如下那样制造电池10。
如下那样形成正极100。首先，使以下的材料分散于有机溶剂，调制料浆。
活性物质：94.0质量份的含锂镍复合氧化物(化学式：Li1.01(Ni0.80Co0.15Al0.05)O2)
导电助剂：2.0质量份的第一种碳(单位面积重量a1：2.5g/m2)和1.0质量份的第二种碳(单位面积重量a2：1.2g/m2)
粘合剂树脂：3.0质量份的聚偏二氟乙烯(PVDF)
接下来，将该料浆涂布于铝箔(集电体110)的两个面(第一面112和第二面114)上，使料浆干燥，实施加压，形成活性物质层120(第一活性物质层122和第二活性物质层124)。集电体110、第一活性物质层122和第二活性物质层124的详细情况如下所述。
(集电体110)
厚度：15μm
(第一活性物质层122)
密度：3.35g/cm3
厚度：36.6μm
(第二活性物质层124)
密度为3.35g/cm3
厚度：36.6μm
如下那样形成负极200。首先，使以下的材料分散于水，调制料浆。
活性物质：77.36质量份的天然石墨(平均粒径：16.0μm)和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
粘合剂树脂：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，将该料浆涂布于铜箔(集电体210)的两个面(第一面212和第二面214)上，使料浆干燥，实施加压，形成活性物质层220(第一活性物质层222和第二活性物质层224)。集电体210、第一活性物质层222和第二活性物质层224的详细情况如下所述。
(集电体210)
厚度：8μm
(第一活性物质层222)
密度：1.55g/cm3
厚度：50.0μm
(第二活性物质层224)
密度：1.55g/cm3
厚度：50.0μm
如下那样形成隔膜300。首先，使以下的材料分散于溶剂中，调制溶液。
无机填料：75质量份的氢氧化镁粒子
树脂：25质量份的间位系芳香族聚酰胺
接下来，将该溶液涂布于聚乙烯膜(基材310)的两个面(第一面312和第二面314)上，形成绝缘层320(第一绝缘层322和第二绝缘层324)。基材310、第一绝缘层322和第二绝缘层324的详细情况如下所述。
(基材310)
厚度：6.0μm
(第一绝缘层322)
厚度：8.0μm
氢氧化镁粒子的单位面积重量A2：6.4g/m2
氢氧化镁粒子的比表面积S2m：6.1m2/g
(第二绝缘层324)
厚度：8.0μm
氢氧化镁粒子的单位面积重量A2：6.4g/m2
氢氧化镁粒子的比表面积S2m：6.1m2/g
如图2所示，按照14个正极100和14个负极200交替排列、并且隔膜300以Z字折线状折返的方式，形成层叠体12。
如图1所示，使层叠体12与电解液一起容纳于外装材400，制造电池10。电解液包含以下的支持盐、溶剂和添加剂。
支持盐：LiPF6
溶剂：30体积％的碳酸乙烯酯(EC)、60体积％的碳酸二乙酯(DEC)和10体积％的碳酸甲基乙基酯(MEC)
添加剂：环状磺酸酯(相对于第一活性物质层122或第二活性物质层124的活性物质粒子的总质量100质量份，环状磺酸酯包含0.27质量份的磺酸基。)、相对于电解液的总质量100质量份为1.5质量份的碳酸亚乙烯酯和相对于电解液的总质量100质量份为1.0质量份的氟代碳酸乙烯酯
对于电池10，对残留气体的减少进行了评价。具体而言，在温度25℃，设为充电率0.15C、充电终止电压4.2V、2.3A的恒定电流，实施初始充电。测定初始充电前的电池10的体积V0(cc)和初始充电后的电池10的体积V充电(cc)。按照以下的基准评价了残留气体的减少。
○：V充电/V0×100小于115％
×：V充电/V0×100为115％以上
(实施例2～7和比较例1～7)
关于实施例2～7和比较例1～7各自的正极100的条件和隔膜300的条件，除了表1和表2所示的方面之外，分别与实施例1中的正极100的条件和隔膜300的条件相同。实施例2～7和比较例1～7各自的残留气体如表2所示那样。在实施例2～7和比较例1～7各自中，正极100的第一活性物质层122的导电助剂的质量份和粘合剂树脂的质量份调整为使第一活性物质层122的总质量为100质量份、且第一活性物质层122的活性物质的质量份为94.0质量份。关于第二活性物质层124，也是同样。需说明的是，表2中，比较例7中的“-”意思是第一绝缘层322和第二绝缘层324不含氢氧化镁粒子。
通过实施例1～7的结果和比较例1～7的结果的比较，氢氧化镁粒子的单位面积重量A2和比表面积S2m之积P2可以设为第一种碳的单位面积重量a1和比表面积s1m之积p1、第二种碳的单位面积重量a2和比表面积s2m之积p2、第三种碳的单位面积重量a3和比表面积s3m之积p3和第四种碳的单位面积重量a4和比表面积s4m之积p4的和P1的0.20倍以上(数值(0.20)四舍五入至2位有效数字。)。根据和P1与积P2的关系，能够减少电池单元内的残留气体。
关于随着和P1与积P2的关系而残留气体减少的理由，推测如下。推测由于初始充电而产生的气体大部分为由于电解液内所含的碳酸酯的氧化分解而产生的二氧化碳气体。和P1相当于每单位面积的碳的总表面积，积P2相当于每单位面积的氢氧化镁粒子的总表面积。和P1越大，产生二氧化碳气体的化学反应的表面积(即碳的总表面积)越变大，二氧化碳气体的产生越会增加。与此相对，积P2越大，吸收二氧化碳气体的化学反应的表面积(即氢氧化镁粒子的总表面积)越变大，二氧化碳气体的吸收越会增加。在实施例1～7各自中，吸收二氧化碳气体的化学反应的表面积(即积P2)相对于产生二氧化碳气体的化学反应的表面积(即和P1)具有较大的比，由此，残留二氧化碳气体被减少。
根据实施例1～7的结果，第一绝缘层322的厚度相对于基材310的厚度之比或第二绝缘层324的厚度相对于基材310的厚度之比可以设为3.0/4.0以上4.0/3.0以下。至少在上述范围中，残留气体不依赖于基材310的厚度和第一绝缘层322的厚度的关系或基材310的厚度和第二绝缘层324的厚度的关系而减少。
[表1]
[表2]
以上，参照附图对本发明的实施方式和实施例进行了描述，但这些是本发明的例示，可以采用上述以外的各种各样的构成。
该申请基于2019年3月8日申请的日本申请特愿2019-042200号主张优先权，其公开内容全部援引至本文中。
符号说明
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 第一活性物质层
124 第二活性物质层
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 第一活性物质层
224 第二活性物质层
230 第二引线
300 隔膜
310 基材
312 第一面
314 第二面
320 绝缘层
322 第一绝缘层
324 第二绝缘层
400 外装材。

Claims (5)

1.一种电池，包含正极和第一绝缘层，
所述正极包含集电体和第一活性物质层，所述集电体具有第一面和所述第一面的相反侧的第二面，所述第一活性物质层位于所述集电体的所述第一面上，
所述第一绝缘层与所述正极的所述第一活性物质层相对，
所述第一活性物质层包含至少1种碳，
所述第一绝缘层包含氢氧化镁粒子，
所述氢氧化镁粒子的单位面积重量与比表面积之积为所述至少1种碳中的每一种的单位面积重量与比表面积之积的和的0.20倍以上。
2.根据权利要求1所述的电池，进一步包含：
与所述正极相对的隔膜，以及
从与所述正极相反的一侧与所述隔膜相对的负极；
所述隔膜包含所述第一绝缘层、与所述负极相对的第二绝缘层、以及位于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的基材。
3.根据权利要求1或2所述的电池，所述氢氧化镁粒子具有6.1m2/g以上8.0m2/g以下的比表面积。
4.根据权利要求1或2所述的电池，进一步包含含有磺酸酯的电解液，
相对于所述氢氧化镁粒子的总质量100质量份，所述磺酸酯包含5.0质量份以上的磺酸基。
5.根据权利要求1或2所述的电池，所述第一绝缘层进一步包含芳香族聚酰胺。
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