JP2012014884A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

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俊之 枝元
Tetsuo Kawai
徹夫 川合
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宅児 吉田
Koichi Kajiyama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous secondary battery that has superior safety and excellent load characteristics.SOLUTION: The nonaqueous secondary battery having an electrical quantity of 5 Ah or greater has two separators between a positive electrode and a negative electrode which face each other. One of the two separators is a laminate type separator which includes a porous layer (I) composed a finely porous film made principally of thermoplastic resin, and a porous layer (II) mainly containing an inorganic filler with 150°C or greater in heat-resistant temperature, with a porosity being 50 to 90%. The other one of the two separators is a separator made of resin which is not molten at 180°C or less and formed of nonwoven fabric having a basis weight of 5-10 g/m, with the porosity being 50-90%.

Description

本発明は、安全性に優れ、かつ負荷特性が良好な非水二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous secondary battery having excellent safety and good load characteristics.

近年、非水二次電池には、産業機械用または車載用電源としての用途に適用させるべく、高出力化が望まれており、また、これに付随して、例えば小型携帯機器に用いられる電池と比較して、一層の安全性向上が求められている。   In recent years, non-aqueous secondary batteries have been desired to have high output so that they can be used for industrial machinery or in-vehicle power supplies, and accompanying this, for example, batteries used in small portable devices. Compared to, there is a need for further safety improvements.

こうした用途に適用させるために、種々の改良を施した非水二次電池が提案されている。例えば、特許文献1には、複数層で構成されたセパレータと、ベンゼン環を有する芳香族化合物を添加した非水電解質とを用いることで、安全性を高めた非水二次電池が提案されている。   In order to apply to such applications, non-aqueous secondary batteries with various improvements have been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a non-aqueous secondary battery with improved safety by using a separator composed of a plurality of layers and a non-aqueous electrolyte to which an aromatic compound having a benzene ring is added. Yes.

特許文献1に記載の電池は、産業機械用や車載用電源に適用するにあたり、十分な安全性を備えたものであるものの、今後、こうした用途に適用される電池に一層の高出力化が求められると予想されることから、かかる点において未だ改善の余地がある。   The battery described in Patent Document 1 has sufficient safety when applied to industrial machinery and in-vehicle power supplies. However, in the future, higher output is required for batteries applied to such applications. There is still room for improvement in this respect.

また、特許文献2には、熱可塑性樹脂を主体とする微孔性フィルム層と、耐熱温度が150℃以上のフィラーを主体として含む多孔質層とを有するセパレータを用い、電圧が特定値以上となった場合に正極活物質と反応して気体を発生する添加剤を正極または非水電解質に添加して構成したラミネート形非水二次電池が提案されている。   Patent Document 2 uses a separator having a microporous film layer mainly composed of a thermoplastic resin and a porous layer mainly composed of a filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, and the voltage is not less than a specific value. In such a case, a laminate type non-aqueous secondary battery has been proposed in which an additive that reacts with the positive electrode active material to generate gas is added to the positive electrode or the non-aqueous electrolyte.

特許文献2に記載の電池は、産業機械用や車載用電源に必要な安全性を、セパレータの厚みの増大を抑制しつつ確保できることから、その負荷特性も高め得るものである。   Since the battery described in Patent Document 2 can ensure the safety required for industrial machines and on-vehicle power supplies while suppressing an increase in the thickness of the separator, its load characteristics can be improved.

特開2006−201693号公報JP 2006-201693 A 特開2009−277397号公報JP 2009-277397 A

本発明は、特許文献2に記載の手段とは異なる手段によって、安全性に優れ、かつ良好な負荷特性を有する非水二次電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a non-aqueous secondary battery that is excellent in safety and has good load characteristics by means different from the means described in Patent Document 2.

前記目的を達成し得た本発明の非水二次電池は、5Ah以上の電気量を有するもので、対向する正極と負極との間に2枚のセパレータを有しており、前記2枚のセパレータのうち、一方は、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔膜からなる多孔質層(I)と、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)とを有し、かつ空孔率が50〜90%である積層型のセパレータであり、前記2枚のセパレータのうち、他方は、180℃以下で融解しない樹脂で構成されており、かつ坪量が5〜10g/mの不織布からなり、空孔率が50〜90%のセパレータであることを特徴とするものである。 The non-aqueous secondary battery of the present invention that has achieved the above object has an electric quantity of 5 Ah or more, and has two separators between the positive electrode and the negative electrode facing each other. One of the separators has a porous layer (I) composed of a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin and a porous layer (II) mainly composed of an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. In addition, the separator is a laminated separator having a porosity of 50 to 90%, and the other of the two separators is made of a resin that does not melt at 180 ° C. or lower and has a basis weight of 5 to 10 g. / m consists of two nonwoven porosity is characterized in that 50 to 90% of the separator.

本発明によれば、安全性に優れ、かつ良好な負荷特性を有する非水二次電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the non-aqueous secondary battery which is excellent in safety | security and has a favorable load characteristic can be provided.

本発明の非水二次電池では、対向する正極と負極との間に2枚のセパレータを配置する。前記2枚のセパレータのうち、一方は、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔膜からなる多孔質層(I)と、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)とを有し、かつ空孔率が50〜90%以上である積層型のセパレータ(以下、「積層型のセパレータ」と省略する)であり、他方は、180℃以下で融解しない樹脂で構成されており、かつ坪量が5〜10g/mの不織布からなり、空孔率が50〜90%のセパレータ(以下、「不織布セパレータ」と省略する)である。 In the nonaqueous secondary battery of the present invention, two separators are disposed between the positive electrode and the negative electrode facing each other. Of the two separators, one is a porous layer (I) composed of a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin, and a porous layer (II) mainly composed of an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. And a porosity of 50 to 90% or more (hereinafter abbreviated as “laminated separator”), and the other is made of a resin that does not melt at 180 ° C. or lower. And a separator having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 and a porosity of 50 to 90% (hereinafter abbreviated as “nonwoven fabric separator”).

前記積層型のセパレータに係る多孔質層(I)は、主にシャットダウン機能を確保するためのものであり、非水二次電池が多孔質層(I)の主体となる成分である熱可塑性樹脂の融点以上に達したときには、多孔質層(I)に係る熱可塑性樹脂が溶融してセパレータの空孔を塞ぎ、電気化学反応の進行を抑制するシャットダウンを生じる。   The porous layer (I) according to the laminated separator is mainly for ensuring a shutdown function, and a thermoplastic resin in which the non-aqueous secondary battery is a main component of the porous layer (I) When the temperature exceeds the melting point, the thermoplastic resin related to the porous layer (I) melts and closes the pores of the separator, thereby causing a shutdown that suppresses the progress of the electrochemical reaction.

また、前記積層型のセパレータに係る多孔質層(II)は、非水二次電池の内部温度が上昇した際にも正極と負極との直接の接触による短絡を防止する機能を備えたものであり、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーによって、その機能を確保している。すなわち、電池が高温となった場合には、喩え多孔質層(I)が収縮しても、収縮し難い多孔質層(II)によって、セパレータが熱収縮した場合に発生し得る正負極の直接の接触による短絡を防止することができる。また、この耐熱性の多孔質層(II)がセパレータの骨格として作用するため、多孔質層(I)の熱収縮、すなわちセパレータ全体の熱収縮自体も抑制できる。   Further, the porous layer (II) according to the laminated separator has a function of preventing a short circuit due to direct contact between the positive electrode and the negative electrode even when the internal temperature of the non-aqueous secondary battery is increased. Yes, its function is secured by an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. That is, when the battery becomes hot, even if the porous layer (I) shrinks, the porous layer (II) that does not easily shrink can cause the positive and negative electrodes directly when the separator is thermally contracted. It is possible to prevent a short circuit due to the contact. Moreover, since this heat-resistant porous layer (II) acts as a skeleton of the separator, the thermal contraction of the porous layer (I), that is, the thermal contraction of the entire separator itself can be suppressed.

このように、前記積層型のセパレータは、セパレータ本来の機能(電池の通常使用時において、正極と負極とを良好に隔離する機能)に加えて、高温時における耐熱収縮性に優れ、非水二次電池の安全性を高め得る一方で、比較的緻密な構造をしていることから、イオンの通過を阻害する傾向がある。よって、例えば電池の負荷特性を高めるには、積層型のセパレータをできるだけ薄くすることが好ましい。   Thus, in addition to the original function of the separator (the function of separating the positive electrode and the negative electrode satisfactorily during normal use of the battery), the laminated separator has excellent heat shrinkage resistance at high temperatures and is non-aqueous. While the safety of the secondary battery can be improved, the relatively dense structure tends to inhibit the passage of ions. Therefore, for example, in order to improve the load characteristics of the battery, it is preferable to make the laminated separator as thin as possible.

ところが、積層型のセパレータを薄くすると、耐熱収縮性が損なわれる他、例えば釘刺し試験によって評価されるような金属片が刺さった際の熱暴走を抑制する作用が小さくなるなどの問題があり、特に、5Ah以上の大きな電気量を有する電池においては、十分な安全性を確保し得ない虞がある。   However, when the laminated separator is thinned, heat shrinkage is impaired, and there is a problem that the effect of suppressing thermal runaway when a metal piece as stabbed as evaluated by a nail penetration test is reduced, for example, In particular, in a battery having a large amount of electricity of 5 Ah or more, there is a possibility that sufficient safety cannot be ensured.

そこで、本発明では、前記積層型のセパレータと共に、前記不織布セパレータを使用することとした。前記不織布セパレータは、不織布であることから熱収縮し難く、しかも耐熱性の高い樹脂により構成されているため、例えば前記積層型のセパレータを薄くすることによる電池の安全性の低下を補うことができる。また、前記不織布セパレータは、特定の坪量と空孔率とを有することで良好なイオン透過性を備えており、前記積層型のセパレータと併用することによる電池の負荷特性低下を抑制することができる。   Therefore, in the present invention, the nonwoven fabric separator is used together with the laminated separator. Since the nonwoven fabric separator is a nonwoven fabric, it is difficult to shrink by heat and is made of a resin having high heat resistance. For example, it is possible to compensate for a decrease in battery safety caused by thinning the laminated separator. . In addition, the nonwoven fabric separator has good ion permeability by having a specific basis weight and porosity, and suppresses deterioration in load characteristics of the battery due to the combined use with the laminated separator. it can.

このように、本発明では、前記積層型のセパレータと前記不織布セパレータとを併用することで、産業機械用や車載用電源に要求されるような大きな電気量を備えつつ、優れた安全性と高い負荷特性とを確保し得る非水二次電池の提供を可能としている。   As described above, in the present invention, by using the laminated separator and the nonwoven fabric separator in combination, it has a large amount of electricity as required for industrial machinery and on-vehicle power supplies, and has excellent safety and high. It is possible to provide a non-aqueous secondary battery that can ensure load characteristics.

前記積層型のセパレータに係る多孔質層(I)の主体とする熱可塑性樹脂は、電気絶縁性を有しており、電気化学的に安定で、更に後で詳述する電池の有する非水電解液や、積層型のセパレータを製造する際に使用する溶媒(詳しくは後述する)に安定な熱可塑性樹脂であれば特に制限は無いが、PE、PP、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレートや共重合ポリエステルなどのポリエステル;などが好ましい。   The thermoplastic resin as the main component of the porous layer (I) of the laminated separator has an electrical insulation property, is electrochemically stable, and has a non-aqueous electrolysis provided in the battery described in detail later. There is no particular limitation as long as it is a thermoplastic resin that is stable to a liquid or a solvent (details will be described later) used in producing a laminated separator, but polyolefins such as PE, PP, ethylene-propylene copolymer; Polyesters such as polyethylene terephthalate and copolyesters are preferred.

なお、積層型のセパレータは、80℃以上(より好ましくは100℃以上)170℃以下(より好ましくは150℃以下)において、その孔が閉塞する性質(すなわちシャットダウン機能)を有していることが好ましい。そのため、多孔質層(I)は、融点、すなわち、JIS K 7121の規定に準じて、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定される融解温度が、80℃以上(更に好ましくは100℃以上)170℃以下(更に好ましくは150℃以下)の熱可塑性樹脂を、その構成成分とするものがより好ましく、PEを主成分とする単層の微多孔膜であるか、PEとPPとを2〜5層積層した積層微多孔膜などであることが好ましい。   Note that the laminated separator has a property of closing the pores (that is, a shutdown function) at 80 ° C. or higher (more preferably 100 ° C. or higher) and 170 ° C. or lower (more preferably 150 ° C. or lower). preferable. For this reason, the porous layer (I) has a melting point, that is, a melting temperature measured using a differential scanning calorimeter (DSC) of 80 ° C. or higher (more preferably 100 ° C. or higher) according to JIS K 7121. ) More preferably, a thermoplastic resin having a temperature of 170 ° C. or lower (more preferably 150 ° C. or lower) is used as its constituent component, which is a single-layer microporous film mainly composed of PE, or 2 of PE and PP. It is preferably a laminated microporous membrane having 5 layers laminated.

例えば、PEのように融点が80℃以上150℃以下の熱可塑性樹脂と、PPなどのように、融点が150℃を超える熱可塑性樹脂とを併用して多孔質層(I)を構成する場合、例えば、PEと、PPなどのPEよりも高融点の樹脂とを混合して構成された微多孔膜を多孔質層(I)としたり、PE層と、PP層などのPEよりも高融点の樹脂で構成された層とを積層して構成された積層微多孔膜を多孔質層(I)としたりする場合には、多孔質層(I)を構成する熱可塑性樹脂中、融点が80℃以上150℃以下の樹脂(例えばPE)が、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。   For example, when the porous layer (I) is composed of a thermoplastic resin having a melting point of 80 ° C. or more and 150 ° C. or less such as PE and a thermoplastic resin having a melting point exceeding 150 ° C. such as PP. For example, a microporous film formed by mixing PE and a resin having a higher melting point than PE such as PP is used as a porous layer (I), or has a higher melting point than PE such as a PE layer and a PP layer. When the laminated microporous film constituted by laminating the layers made of the resin is used as the porous layer (I), the melting point of the thermoplastic resin constituting the porous layer (I) is 80 The resin (for example, PE) having a temperature of from 150 ° C. to 150 ° C. is preferably 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.

前記のような微多孔膜としては、例えば、従来から知られているリチウムイオン二次電池などの非水二次電池で使用されている前記例示の熱可塑性樹脂で構成された微多孔膜、すなわち、溶剤抽出法、乾式または湿式延伸法などにより作製されたイオン透過性の微多孔膜を用いることができる。   As the microporous membrane as described above, for example, a microporous membrane made of the above-described exemplary thermoplastic resin used in a non-aqueous secondary battery such as a conventionally known lithium ion secondary battery, that is, Alternatively, an ion-permeable microporous membrane prepared by a solvent extraction method, a dry method or a wet stretching method can be used.

また、多孔質層(I)には、セパレータにシャットダウン機能を付与する作用を損なわない範囲で、その強度などを向上するためにフィラーなどを含有させることもできる。多孔質層(I)に使用可能なフィラーとしては、例えば、後述する多孔質層(II)に使用可能なフィラー(耐熱温度が150℃以上の無機フィラー)と同じものが挙げられる。   Further, the porous layer (I) may contain a filler or the like in order to improve the strength and the like within a range that does not impair the action of imparting the shutdown function to the separator. Examples of the filler that can be used for the porous layer (I) include the same fillers that can be used for the porous layer (II) described later (an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher).

フィラーの粒径は、平均粒子径で、例えば、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上であって、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下である。なお、本明細書でいうフィラーの平均粒子径は、例えば、レーザー散乱粒度分布計(例えば、HORIBA社製「LA−920」)を用い、フィラーを溶解しない媒体に、これら微粒子を分散させて測定した平均粒子径D50%である[後述する多孔質層(II)に係る無機フィラーについても同じである。]。   The particle diameter of the filler is an average particle diameter, for example, preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less. The average particle diameter of the filler referred to in the present specification is measured by, for example, using a laser scattering particle size distribution meter (for example, “LA-920” manufactured by HORIBA), dispersing these fine particles in a medium in which the filler is not dissolved. The same applies to the inorganic filler according to the porous layer (II) described later. ].

前記のような構成の多孔質層(I)を備えることで、セパレータにシャットダウン機能を付与することが容易となり、電池の内部温度上昇時における安全性確保を容易に達成することが可能となる。   By providing the porous layer (I) having the above-described configuration, it becomes easy to provide a shutdown function to the separator, and it is possible to easily ensure safety when the internal temperature of the battery rises.

多孔質層(I)における前記熱可塑性樹脂の含有量は、シャットダウンの効果をより得やすくするために、例えば、下記のようであることが好ましい。前記熱可塑性樹脂は多孔質層(I)の主体となることから、多孔質層(I)全構成成分の全体積中、50体積%以上であり、70体積%以上であることがより好ましく、100体積%であってもよい。   The content of the thermoplastic resin in the porous layer (I) is preferably as follows, for example, in order to make it easier to obtain the shutdown effect. Since the thermoplastic resin is the main component of the porous layer (I), it is 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, in the total volume of all the components of the porous layer (I), It may be 100% by volume.

多孔質層(II)に係る無機フィラーは、耐熱温度が150℃以上(本明細書でいう「耐熱温度が150℃以上」とは、少なくとも150℃において軟化などの変形が見られないことを意味している)で、電池の有する非水電解液に対して安定であり、更に電池の作動電圧範囲において酸化還元されにくい電気化学的に安定なものであればよいが、分散などの点から微粒子であることが好ましく、また、アルミナ、シリカ、ベーマイトが好ましい。アルミナ、シリカ、ベーマイトは、耐酸化性が高く、粒径や形状を所望の数値などに調整することが可能であるため、多孔質層(II)の空孔率を精度よく制御することが容易となる。なお、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーは、例えば前記例示のものを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The inorganic filler according to the porous layer (II) has a heat-resistant temperature of 150 ° C. or higher (“heat-resistant temperature is 150 ° C. or higher” as used herein means that deformation such as softening is not observed at least at 150 ° C. However, it may be any electrochemically stable material that is stable to the non-aqueous electrolyte of the battery and that is not easily oxidized or reduced within the battery operating voltage range. In addition, alumina, silica, and boehmite are preferable. Alumina, silica, and boehmite have high oxidation resistance, and the particle size and shape can be adjusted to the desired numerical values, making it easy to accurately control the porosity of the porous layer (II). It becomes. In addition, as for the inorganic filler whose heat-resistant temperature is 150 degreeC or more, the thing of the said illustration may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together, for example.

多孔質層(II)に係る耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの形状については特に制限はなく、略球状(真球状を含む)、略楕円体状(楕円体状を含む)、板状などの各種形状のものを使用できる。   The shape of the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher related to the porous layer (II) is not particularly limited, and is substantially spherical (including true spherical), substantially elliptical (including elliptical), plate-like, etc. Various shapes can be used.

また、多孔質層(II)に係る耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの平均粒子径は、小さすぎるとイオンの透過性が低下することから、0.3μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。また、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーが大きすぎると、電気特性が劣化しやすくなることから、その平均粒子径は、5μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましい。   Further, the average particle diameter of the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher related to the porous layer (II) is preferably 0.3 μm or more because the ion permeability is lowered if it is too small. More preferably, it is 5 μm or more. In addition, if the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher is too large, the electrical characteristics are likely to be deteriorated. Therefore, the average particle diameter is preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less.

多孔質層(II)における耐熱温度が150℃以上の無機フィラーは、多孔質層(II)に主体として含まれるものであるため、多孔質層(II)における量は、多孔質層(II)の構成成分の全体積中、50体積%以上であり、70体積%以上であることが好ましく、80体積%以上であることがより好ましく、90体積%以上であることが更に好ましい。多孔質層(II)中の無機フィラーを前記のように高含有量とすることで、非水二次電池が高温となった際にも、積層型のセパレータ全体の熱収縮を抑制する作用がより良好となる。   Since the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher in the porous layer (II) is mainly contained in the porous layer (II), the amount in the porous layer (II) Is 50% by volume or more, preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and still more preferably 90% by volume or more. By making the inorganic filler in the porous layer (II) high as described above, even when the non-aqueous secondary battery becomes high temperature, the effect of suppressing the thermal contraction of the entire laminated separator is achieved. Better.

また、多孔質層(II)には、耐熱温度が150℃以上の無機フィラー同士を結着したり、必要に応じて多孔質層(I)と多孔質層(II)とを結着したりするために有機バインダを含有させることが好ましく、このような観点から、多孔質層(II)における耐熱温度が150℃以上の無機フィラー量の好適上限値は、例えば、多孔質層(II)の構成成分の全体積中、99.5体積%である。なお、多孔質層(II)における耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの量を70体積%未満とすると、例えば、多孔質層(II)中の有機バインダ量を多くする必要が生じるが、その場合には多孔質層(II)の空孔が有機バインダによって埋められやすく、セパレータとしての機能が低下する虞があり、また、開孔剤などを用いて多孔質化した場合には、前記フィラー同士の間隔が大きくなりすぎて、熱収縮を抑制する効果が低下する虞がある。   In addition, the porous layer (II) binds inorganic fillers having a heat-resistant temperature of 150 ° C. or higher, or binds the porous layer (I) and the porous layer (II) as necessary. In view of this, it is preferable to contain an organic binder. From such a viewpoint, the preferred upper limit of the amount of the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher in the porous layer (II) is, for example, that of the porous layer (II) It is 99.5 volume% in the whole volume of a structural component. If the amount of the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher in the porous layer (II) is less than 70% by volume, for example, it is necessary to increase the amount of the organic binder in the porous layer (II). In some cases, the pores of the porous layer (II) are easily filled with an organic binder, and the function as a separator may be lowered. In addition, when the porous layer is made porous by using a pore-opening agent, the filler There is a concern that the effect of suppressing heat shrinkage may be reduced due to an excessive increase in the distance between each other.

多孔質層(II)には、セパレータの形状安定性の確保や、多孔質層(II)と多孔質層(I)との一体化などのために、有機バインダを含有させることが好ましい。有機バインダとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA、酢酸ビニル由来の構造単位が20〜35mol%のもの)、エチレン−エチルアクリレート共重合体などのエチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルピロリドン(PVP)、架橋アクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが挙げられるが、特に、150℃以上の耐熱温度を有する耐熱性のバインダが好ましく用いられる。有機バインダは、前記例示のものを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The porous layer (II) preferably contains an organic binder in order to ensure the shape stability of the separator and to integrate the porous layer (II) and the porous layer (I). Examples of organic binders include ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA, those having a structural unit derived from vinyl acetate of 20 to 35 mol%), ethylene-acrylic acid copolymers such as ethylene-ethyl acrylate copolymers, and fluorine rubber. Styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), cross-linked acrylic resin, polyurethane, epoxy resin and the like. However, in particular, a heat-resistant binder having a heat-resistant temperature of 150 ° C. or higher is preferably used. As the organic binder, those exemplified above may be used singly or in combination of two or more.

前記例示の有機バインダの中でも、EVA、エチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、SBRなどの柔軟性の高いバインダが好ましい。このような柔軟性の高い有機バインダの具体例としては、三井デュポンポリケミカル社の「エバフレックスシリーズ(EVA)」、日本ユニカー社のEVA、三井デュポンポリケミカル社の「エバフレックス−EEAシリーズ(エチレン−アクリル酸共重合体)」、日本ユニカー社のEEA、ダイキン工業社の「ダイエルラテックスシリーズ(フッ素ゴム)」、JSR社の「TRD−2001(SBR)」、日本ゼオン社の「BM−400B(SBR)」などがある。   Among the organic binders exemplified above, highly flexible binders such as EVA, ethylene-acrylic acid copolymer, fluorine-based rubber, and SBR are preferable. Specific examples of such highly flexible organic binders include Mitsui DuPont Polychemical's “Evaflex Series (EVA)”, Nihon Unicar's EVA, Mitsui DuPont Polychemical's “Evaflex-EAA Series (Ethylene). -Acrylic acid copolymer) ", Nippon Unicar EEA, Daikin Industries" DAI-EL Latex Series (Fluororubber) ", JSR" TRD-2001 (SBR) ", Nippon Zeon" BM-400B " (SBR) ".

なお、前記の有機バインダを多孔質層(II)に使用する場合には、後述する多孔質層(II)形成用の組成物の溶媒に溶解させるか、または分散させたエマルジョンの形態で用いればよい。   When the organic binder is used for the porous layer (II), it can be used in the form of an emulsion dissolved or dispersed in the solvent for the composition for forming the porous layer (II) described later. Good.

前記積層型のセパレータは、例えば、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーなどを含有する多孔質層(II)形成用組成物(スラリーなどの液状組成物など)を、多孔質層(I)を構成するための微多孔膜の表面に塗布し、所定の温度に乾燥して多孔質層(II)を形成することにより製造することができる。   For example, the laminated separator includes a porous layer (II) -forming composition (such as a liquid composition such as a slurry) containing an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, and a porous layer (I). It can be manufactured by coating the surface of a microporous membrane for construction and drying to a predetermined temperature to form a porous layer (II).

多孔質層(II)形成用組成物は、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの他、必要に応じて有機バインダなどを含有し、これらを溶媒(分散媒を含む。以下同じ。)に分散させたものである。なお、有機バインダについては溶媒に溶解させることもできる。多孔質層(II)形成用組成物に用いられる溶媒は、無機フィラーなどを均一に分散でき、また、有機バインダを均一に溶解または分散できるものであればよいが、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素、テトラヒドロフランなどのフラン類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類など、一般的な有機溶媒が好適に用いられる。なお、これらの溶媒に、界面張力を制御する目的で、アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコールなど)、または、モノメチルアセテートなどの各種プロピレンオキサイド系グリコールエーテルなどを適宜添加してもよい。また、有機バインダが水溶性である場合、エマルジョンとして使用する場合などでは、水を溶媒としてもよく、この際にもアルコール類(メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)を適宜加えて界面張力を制御することもできる。   The composition for forming the porous layer (II) contains an inorganic binder having a heat-resistant temperature of 150 ° C. or higher and, if necessary, an organic binder and the like, and these are dispersed in a solvent (including a dispersion medium, the same applies hereinafter). It has been made. The organic binder can be dissolved in a solvent. The solvent used in the composition for forming the porous layer (II) is not particularly limited as long as it can uniformly disperse the inorganic filler and can uniformly dissolve or disperse the organic binder. Common organic solvents such as hydrocarbons, furans such as tetrahydrofuran, and ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferably used. In addition, for the purpose of controlling the interfacial tension, alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, etc.) or various propylene oxide glycol ethers such as monomethyl acetate may be appropriately added to these solvents. In addition, when the organic binder is water-soluble or used as an emulsion, water may be used as a solvent. In this case, alcohols (methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.) are appropriately added. It is also possible to control the interfacial tension.

多孔質層(II)形成用組成物は、耐熱温度が150℃以上の無機フィラー、および有機バインダなどを含む固形分含量を、例えば10〜80質量%とすることが好ましい。   The composition for forming the porous layer (II) preferably has a solid content containing, for example, an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher and an organic binder, for example, 10 to 80% by mass.

また、多孔質層(II)形成用組成物をフィルムや金属箔などの基板上に塗布し、所定の温度で乾燥した後に、必要に応じて前記基板から剥離して多孔質層(II)となる多孔質膜を形成し、この多孔質膜と、多孔質層(I)を構成するための微多孔膜とを貼り合わせて一体化することで積層型のセパレータを製造することもできる。この場合、多孔質層(I)を構成するための微多孔膜と多孔質層(II)となる多孔質膜とを一体化させるには、例えば、多孔質層(I)と多孔質層(II)とを重ね合わせ、ロールプレスなどにより両者を貼り合わせる方法などが採用できる。   In addition, the porous layer (II) forming composition is applied onto a substrate such as a film or a metal foil, dried at a predetermined temperature, and then peeled off from the substrate as necessary to form the porous layer (II). A laminated separator can also be produced by forming a porous film and laminating and integrating the porous film and the microporous film for forming the porous layer (I). In this case, in order to integrate the microporous membrane for forming the porous layer (I) and the porous membrane to be the porous layer (II), for example, the porous layer (I) and the porous layer ( It is possible to use a method of superimposing II) and pasting them together using a roll press or the like.

なお、前記積層型のセパレータにおいて、多孔質層(I)と多孔質層(II)とは、それぞれ1層ずつである必要はなく、複数の層がセパレータ中にあってもよい。例えば、多孔質層(II)の両面に多孔質層(I)を配置した構成としたり、多孔質層(I)の両面に多孔質層(II)を配置した構成としてもよい。ただし、層数を増やすことで、セパレータの厚みを増やして電池の内部抵抗の増加やエネルギー密度の低下を招く虞があるので、層数を多くしすぎるのは好ましくなく、前記積層型のセパレータ中の多孔質層(I)と多孔質層(II)との合計層数は5層以下であることが好ましい。   In the laminated separator, the porous layer (I) and the porous layer (II) do not have to be one each, and a plurality of layers may be present in the separator. For example, a configuration in which the porous layer (I) is disposed on both sides of the porous layer (II) or a configuration in which the porous layer (II) is disposed on both sides of the porous layer (I) may be employed. However, increasing the number of layers may increase the thickness of the separator and increase the internal resistance of the battery or decrease the energy density. Therefore, it is not preferable to increase the number of layers. The total number of the porous layers (I) and (II) is preferably 5 or less.

前記積層型セパレータの空孔率は、非水電解液の保液量を確保してイオン透過性を良好にするために、乾燥した状態で、50%以上であり、60%以上であることが好ましい。一方、強度の確保などの観点から、前記積層型のセパレータの空孔率は、乾燥した状態で、90%以下であり、80%以下であることが好ましい。なお、前記積層型のセパレータや、後述する不織布セパレータの空孔率:P(%)は、セパレータの厚み、面積あたりの質量、構成成分の密度から、下記(1)式を用いて各成分iについての総和を求めることにより計算できる。
P ={1−(m/t)/(Σa・ρ)}×100 (1)
ここで、前記式中、a:全体の質量を1としたときの成分iの比率、ρ:成分iの密度(g/cm)、m:セパレータの単位面積あたりの質量(g/cm)、t:セパレータの厚み(cm)である。
The porosity of the multilayer separator is 50% or more and 60% or more in a dried state in order to secure a liquid retention amount of the non-aqueous electrolyte and improve ion permeability. preferable. On the other hand, from the viewpoint of securing strength, the porosity of the laminated separator is 90% or less, preferably 80% or less, in a dry state. In addition, the porosity: P (%) of the said laminated separator and the nonwoven fabric separator mentioned later is each component i from the thickness of a separator, the mass per area, and the density of a structural component using the following (1) Formula. Can be calculated by calculating the sum of
P = {1- (m / t) / (Σa i · ρ i )} × 100 (1)
Here, in the above formula, a i : ratio of component i when the total mass is 1, ρ i : density of component i (g / cm 3 ), m: mass per unit area of the separator (g / cm 2 ), t: thickness of separator (cm).

また、前記積層型のセパレータの場合、前記(1)式において、mを多孔質層(I)の単位面積あたりの質量(g/cm)とし、tを多孔質層(I)の厚み(cm)とすることで、前記(1)式を用いて多孔質層(I)の空孔率:P(%)を求めることもできる。この方法により求められる多孔質層(I)の空孔率は、30〜80%であることが好ましい。 In the case of the multilayer separator, in the formula (1), m is the mass per unit area (g / cm 2 ) of the porous layer (I), and t is the thickness of the porous layer (I) ( cm), the porosity: P (%) of the porous layer (I) can also be obtained using the formula (1). The porosity of the porous layer (I) determined by this method is preferably 30 to 80%.

更に、前記積層型のセパレータの場合、前記(1)式において、mを多孔質層(II)の単位面積あたりの質量(g/cm)とし、tを多孔質層(II)の厚み(cm)とすることで、前記(1)式を用いて多孔質層(II)の空孔率:P(%)を求めることもできる。この方法により求められる多孔質層(II)の空孔率は、50〜90%であることが好ましい。 Further, in the case of the multilayer separator, in the formula (1), m is the mass per unit area (g / cm 2 ) of the porous layer (II), and t is the thickness of the porous layer (II) ( cm), the porosity: P (%) of the porous layer (II) can also be obtained using the formula (1). The porosity of the porous layer (II) obtained by this method is preferably 50 to 90%.

前記積層型のセパレータの総厚みは、電池の負荷特性をより高める観点から、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。ただし、前記積層型のセパレータが薄すぎると、このセパレータを使用することによる電池の安全性向上効果が小さくなる虞があることから、その総厚みは、10μm以上であることが好ましく、12μm以上であることがより好ましい。   The total thickness of the laminated separator is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, from the viewpoint of further improving the load characteristics of the battery. However, if the laminated separator is too thin, there is a possibility that the effect of improving the safety of the battery due to the use of this separator may be reduced. Therefore, the total thickness is preferably 10 μm or more, and is 12 μm or more. More preferably.

また、前記積層型のセパレータにおいては、多孔質層(II)の厚み[セパレータが多孔質層(II)を複数有する場合は、その総厚み]は、多孔質層(II)による前記の各作用をより有効に発揮させる観点から、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましい。ただし、多孔質層(II)が厚すぎると、積層型のセパレータの総厚みが大きくなってしまうことから、多孔質層(II)の厚みは、20μm以下であることが好ましく、16μm以下であることがより好ましい。   In the laminated separator, the thickness of the porous layer (II) [when the separator has a plurality of porous layers (II), the total thickness] is determined by each of the functions of the porous layer (II). Is more preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more, from the viewpoint of more effectively exhibiting. However, if the porous layer (II) is too thick, the total thickness of the laminated separator becomes large. Therefore, the thickness of the porous layer (II) is preferably 20 μm or less, and preferably 16 μm or less. It is more preferable.

更に、前記積層型のセパレータにおいては、多孔質層(I)の厚み[セパレータが多孔質層(I)を複数有する場合は、その総厚み。以下同じ。]は、多孔質層(I)の使用による前記作用(特にシャットダウン作用)をより有効に発揮させる観点から、2μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。ただし、多孔質層(I)が厚すぎると、積層型のセパレータの総厚みが大きくなってしまうことに加えて、多孔質層(I)が熱収縮しようとする力が大きくなり、積層型のセパレータ全体の熱収縮を抑える作用が小さくなる虞がある。そのため、多孔質層(I)の厚みは、10μmであることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。   Further, in the laminated separator, the thickness of the porous layer (I) [when the separator has a plurality of porous layers (I), the total thickness thereof. same as below. ] Is preferably 2 μm or more, and more preferably 3 μm or more, from the viewpoint of more effectively exerting the above-described action (particularly shutdown action) due to the use of the porous layer (I). However, if the porous layer (I) is too thick, in addition to the total thickness of the laminated separator becoming larger, the force that the porous layer (I) tends to heat shrink becomes larger, and the laminated type There exists a possibility that the effect | action which suppresses the thermal contraction of the whole separator may become small. Therefore, the thickness of the porous layer (I) is preferably 10 μm, and more preferably 5 μm or less.

本発明の電池に係る前記不織布セパレータに使用される不織布は、180℃以下で融解しない樹脂、すなわち、JIS K 7121の規定に準じて、DSCを用いて測定される融解温度が180℃を超えているなど、前記融解温度測定時に180℃以下の温度で融解挙動を示さない樹脂で構成されている。   The nonwoven fabric used for the nonwoven fabric separator according to the battery of the present invention is a resin that does not melt at 180 ° C. or lower, that is, the melting temperature measured using DSC exceeds 180 ° C. in accordance with the provisions of JIS K 7121. For example, it is made of a resin that does not exhibit melting behavior at a temperature of 180 ° C. or lower when the melting temperature is measured.

このような樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、アラミド、ポリイミドなどが挙げられる。なお、不織布は、前記例示の樹脂のうちの1種のみで構成されていてもよく、2種以上で構成されていてもよい。また、不織布は、前記例示の樹脂のみで構成されていてもよく、必要に応じて公知の接着剤などによって、前記例示の樹脂からなる繊維同士が接着するなどしていてもよい。   Specific examples of such a resin include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), aramid, polyimide, and the like. In addition, the nonwoven fabric may be comprised only with 1 type of the said exemplary resin, and may be comprised with 2 or more types. Moreover, the nonwoven fabric may be comprised only with the resin of the said illustration, and the fiber which consists of the said resin of the said illustration may adhere | attach with a well-known adhesive etc. as needed.

前記不織布セパレータを構成する不織布は、坪量が、5g/m以上、好ましくは6g/m以上であり、このような不織布で構成されたセパレータを、前記積層型のセパレータと併用することで、例えば電池に釘のような金属片が突き刺さったときの短絡抵抗を高めることができ、電池の安全性向上を図ることが可能になる。ただし、前記不織布セパレータを構成する不織布の坪量が大きすぎると、非水電解液の保持能力が低下し、かつイオン透過の妨げとなることから、その坪量は、10g/m以下であり、9g/m以下であることが好ましい。 The nonwoven fabric constituting the nonwoven fabric separator has a basis weight of 5 g / m 2 or more, preferably 6 g / m 2 or more. By using a separator composed of such a nonwoven fabric together with the laminated separator, For example, the short-circuit resistance when a metal piece such as a nail is pierced into the battery can be increased, and the safety of the battery can be improved. However, if the basis weight of the nonwoven fabric constituting the nonwoven fabric separator is too large, the holding capacity of the non-aqueous electrolyte is lowered and the ion permeation is hindered, so the basis weight is 10 g / m 2 or less. , 9 g / m 2 or less is preferable.

また、前記不織布セパレータは、非水電解液の保液量を確保してイオン透過性を良好にするために、前記(1)式により求められる空孔率が、乾燥した状態で、50%以上であり、60%以上であることが好ましい。一方、強度の確保などの観点から、前記積層型のセパレータの前記(1)式により求められる空孔率が、乾燥した状態で、90%以下であり、85%以下であることが好ましい。   In addition, the non-woven fabric separator has a porosity determined by the above formula (1) of 50% or more in a dry state in order to ensure a liquid retention amount of the non-aqueous electrolyte and improve ion permeability. It is preferable that it is 60% or more. On the other hand, from the standpoint of securing strength, the porosity obtained by the formula (1) of the multilayer separator is 90% or less and preferably 85% or less in a dried state.

前記不織布セパレータは、薄すぎると、電池の安全性向上効果が小さくなる虞があることから、その厚みが、10μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましい。ただし、前記不織布セパレータが厚すぎると、電極間距離の増加を招くため、負荷特性の向上効果が小さくなったり、充放電サイクル特性低下の原因となったりすることから、その厚みは、50μm以下であることが好ましく、40μm以下であることがより好ましい。   If the nonwoven fabric separator is too thin, the battery safety improvement effect may be reduced. Therefore, the thickness is preferably 10 μm or more, and more preferably 15 μm or more. However, if the nonwoven fabric separator is too thick, the distance between the electrodes is increased, so that the effect of improving the load characteristics is reduced or the charge / discharge cycle characteristics are reduced. Therefore, the thickness is 50 μm or less. It is preferable that it is 40 μm or less.

本発明の非水二次電池は、5Ah以上の電気量を有し、前記積層型のセパレータと前記不織布セパレータとを、対向する正極と負極との間に有していればよく、その他の構成および構造については特に制限はなく、従来から知られている非水二次電池で採用されている各種構成および構造を適用することができる。   The non-aqueous secondary battery of the present invention has an electric quantity of 5 Ah or more, and may have the laminated separator and the nonwoven fabric separator between the positive electrode and the negative electrode facing each other. The structure and structure are not particularly limited, and various structures and structures employed in conventionally known nonaqueous secondary batteries can be applied.

正極は、例えば、正極活物質や、電子伝導助剤、バインダなどを含有する正極合剤層を有しており、この正極合剤層が、集電体の片面または両面に形成されたものが挙げられる。   The positive electrode has, for example, a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material, an electron conduction aid, a binder, etc., and the positive electrode mixture layer is formed on one or both sides of the current collector. Can be mentioned.

正極活物質としては、従来から知られている非水二次電池に用いられている正極活物質であれば特に制限なく使用できる。具体的には、例えば、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、チタン酸リチウム、酸化バナジウム、酸化モリブデンなどが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As the positive electrode active material, any positive electrode active material used in conventionally known non-aqueous secondary batteries can be used without particular limitation. Specific examples include lithium manganese composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel cobalt manganese composite oxide, lithium titanate, vanadium oxide, and molybdenum oxide. One species may be used alone, or two or more species may be used in combination.

前記例示の正極活物質の中でも、リチウムマンガン複合酸化物を使用することがより好ましい。リチウムマンガン複合酸化物は、リチウム含有複合酸化物の中でも特に充電状態における安全性が高いことから、電池内に多量に導入して5Ah以上の電気量となるように高容量化を図りつつ、安全性の高い電池とすることができる。   Among the positive electrode active materials exemplified above, it is more preferable to use a lithium manganese composite oxide. Lithium-manganese composite oxides are particularly safe among lithium-containing composite oxides in the charged state. Therefore, while introducing a large amount into the battery and increasing the capacity so that the amount of electricity is 5 Ah or more, A battery with high performance can be obtained.

リチウムマンガン複合酸化物としては、マンガン酸リチウムの他、Al、Mg、B、Baなどの添加元素を含有するリチウムマンガン複合酸化物が挙げられる。なお、前記の添加元素を含有するリチウムマンガン複合酸化物の場合、マンガンの含有量と添加元素の含有量との合計を100mol%としたとき、マンガンの含有量が、90mol%以上であることが好ましく、これにより、添加元素の使用による容量の低下を抑制しつつ、添加元素による効果(例えば、高温時におけるリチウムマンガン複合酸化物の安定性向上効果)を良好に確保することができる。   Examples of the lithium manganese complex oxide include lithium manganese complex oxides containing additive elements such as Al, Mg, B, and Ba in addition to lithium manganate. In the case of the lithium manganese composite oxide containing the above additive element, the manganese content may be 90 mol% or more when the total of the manganese content and the additive element content is 100 mol%. Preferably, this makes it possible to satisfactorily ensure the effect of the additive element (for example, the effect of improving the stability of the lithium manganese composite oxide at a high temperature) while suppressing a decrease in capacity due to the use of the additive element.

正極の電子伝導助剤としては黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックなどを用いることができるが、主成分としてカーボンブラックを用いることがより好ましい。   Graphite, carbon black, acetylene black and the like can be used as the electron conduction aid for the positive electrode, but it is more preferable to use carbon black as the main component.

正極のバインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ディスパージョンや、粉末のPTFE、ゴム系バインダ、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などを用いることができるが、PVDFを用いることがより好ましい。   As the binder for the positive electrode, polytetrafluoroethylene (PTFE) dispersion, powdered PTFE, rubber binder, polyvinylidene fluoride (PVDF), or the like can be used, but PVDF is more preferable.

正極の集電体としては、アルミニウム、チタンなどからなる箔、平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタルなどを用いることができるが、アルミニウム箔を用いることがより好ましい。集電体の厚みは、10〜20μmであることが好ましい。   As the positive electrode current collector, a foil made of aluminum, titanium or the like, a plain weave metal net, an expanded metal, a lath net, a punching metal, or the like can be used, but an aluminum foil is more preferable. The thickness of the current collector is preferably 10 to 20 μm.

正極は、例えば、前記の正極活物質、電子伝導助剤およびバインダなどからなる正極合剤を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)などの溶剤に分散させてなる正極合剤含有ペーストを調製し(バインダは溶剤に溶解していてもよい)、これを集電体の片面または両面に塗布し、乾燥させ、必要に応じてプレス処理などを施して正極合剤層を形成することにより製造できる。なお、本発明に係る正極の製法は、前記の製法に限定される訳ではなく、他の製法により製造してもよい。   For the positive electrode, for example, a positive electrode mixture-containing paste is prepared by dispersing the positive electrode mixture composed of the positive electrode active material, the electron conduction auxiliary agent, and the binder in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). (The binder may be dissolved in a solvent), which is applied to one or both sides of the current collector, dried, and subjected to press treatment as necessary to form a positive electrode mixture layer. it can. In addition, the manufacturing method of the positive electrode which concerns on this invention is not necessarily limited to the said manufacturing method, You may manufacture by another manufacturing method.

正極に係る正極合剤層においては、正極活物質の含有量が95〜99質量%、電子伝導助剤の含有量が0.5〜2質量%、バインダの含有量が0.5〜3質量%であることが好ましい。また、正極合剤層の厚みは、正極集電体の片面あたり、40〜100μmであることが好ましい。   In the positive electrode mixture layer according to the positive electrode, the content of the positive electrode active material is 95 to 99% by mass, the content of the electron conduction assistant is 0.5 to 2% by mass, and the content of the binder is 0.5 to 3% by mass. % Is preferred. Moreover, it is preferable that the thickness of a positive mix layer is 40-100 micrometers per single side | surface of a positive electrode electrical power collector.

本発明の非水二次電池に係る負極としては、例えば、負極活物質、バインダなどを含有する負極合剤層が、集電体の片面または両面に形成されてなるものが挙げられる。   Examples of the negative electrode according to the nonaqueous secondary battery of the present invention include those in which a negative electrode mixture layer containing a negative electrode active material, a binder and the like is formed on one side or both sides of a current collector.

負極に用いる活物質としては、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、非晶質カーボンなどの炭素材料が好ましく、これらの炭素材料を1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The active material used for the negative electrode is preferably a carbon material such as natural graphite, mesophase carbon, or amorphous carbon. These carbon materials may be used alone or in combination of two or more.

負極のバインダとしては、CMC、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)などのセルロース;SBR、アクリルゴムなどのゴム系バインダ;などが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the binder for the negative electrode include cellulose such as CMC and hydroxypropyl cellulose (HPC); rubber-based binders such as SBR and acrylic rubber; these may be used alone or in combination of two or more. May be.

負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼などからなる箔、平織り金網、エキスパンドメタル、パンチングメタルなどを用いることができるが、銅箔を用いることがより好ましい。集電体の厚みは、5〜15μmであることが好ましい。   As the current collector of the negative electrode, a foil made of copper, nickel, stainless steel, etc., a plain weave wire mesh, an expanded metal, a punching metal, or the like can be used, but it is more preferable to use a copper foil. The thickness of the current collector is preferably 5 to 15 μm.

負極は、例えば、前記の負極活物質およびバインダなどからなる正極合剤を、NMPや水などの溶剤に分散させてなる負極合剤含有ペーストを調製し(バインダは溶剤に溶解していてもよい)、これを集電体の片面または両面に塗布し、乾燥させて負極合剤層を形成することで製造できる。なお、本発明に係る負極の製法は、前記の製法に限定される訳ではなく、他の製法により製造してもよい。   For the negative electrode, for example, a negative electrode mixture-containing paste is prepared by dispersing a positive electrode mixture composed of the negative electrode active material and a binder in a solvent such as NMP or water (the binder may be dissolved in the solvent). ), Which is applied to one or both sides of the current collector and dried to form a negative electrode mixture layer. In addition, the manufacturing method of the negative electrode which concerns on this invention is not necessarily limited to the said manufacturing method, You may manufacture by another manufacturing method.

負極に係る負極合剤層においては、負極活物質の含有量が90〜99.9質量%、バインダの含有量が0.1〜10質量%であることが好ましい。また、負極合剤層の厚みは、負極集電体の片面あたり、40〜100μmであることが好ましい。   In the negative electrode mixture layer relating to the negative electrode, the content of the negative electrode active material is preferably 90 to 99.9% by mass, and the content of the binder is preferably 0.1 to 10% by mass. Moreover, it is preferable that the thickness of a negative mix layer is 40-100 micrometers per single side | surface of a negative electrode collector.

本発明の電池では、前記の正極と前記の負極とを、前記積層型のセパレータおよび前記不織布セパレータの両者を介在させつつ重ね合わせた積層電極体や、更にこれを渦巻状に巻回した巻回電極体の形態で使用することができる。   In the battery of the present invention, a laminated electrode body in which the positive electrode and the negative electrode are overlapped with both of the laminated separator and the nonwoven fabric separator interposed therebetween, and a winding obtained by winding the laminated electrode body in a spiral shape It can be used in the form of an electrode body.

前記電極体において、積層型セパレータおよび不織布セパレータの配置については特に制限はなく、積層型セパレータが正極に対向し不織布セパレータが負極に対向するように配置してもよく、積層型セパレータが負極に対向し積層型セパレータが正極に対向するように配置してもよい。ただし、積層型セパレータに係る多孔質層(I)の構成樹脂が例えばPEである場合などでは、正極による多孔質層(I)の酸化を防止するために、積層型セパレータに係る多孔質層(I)が正極と対向しないように、両セパレータを配置することが好ましい。   In the electrode body, the arrangement of the laminated separator and the nonwoven fabric separator is not particularly limited, and may be arranged such that the laminated separator faces the positive electrode and the nonwoven fabric separator faces the negative electrode, and the laminated separator faces the negative electrode. The laminated separator may be disposed so as to face the positive electrode. However, in the case where the constituent resin of the porous layer (I) according to the multilayer separator is, for example, PE, the porous layer according to the multilayer separator (in order to prevent oxidation of the porous layer (I) by the positive electrode ( It is preferable to arrange both separators so that I) does not face the positive electrode.

本発明の電池に係る非水電解液には、従来から知られている非水二次電池で使用されている非水電解液、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解した溶液などが用いられる。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiN(CFSOなどが挙げられる。また、有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキソランなどが例示できる。非水電解液におけるリチウム塩濃度は、例えば、0.2〜1.5mol/lであることが好ましい。 As the non-aqueous electrolyte according to the battery of the present invention, a non-aqueous electrolyte used in a conventionally known non-aqueous secondary battery, for example, a solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent is used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 . Examples of the organic solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dioxolane, and the like. The lithium salt concentration in the nonaqueous electrolytic solution is preferably 0.2 to 1.5 mol / l, for example.

電池容器(外装体)も、従来から知られている非水二次電池で採用されているものを用いることができる。具体的には、アルミニウム製またはステンレス製の容器(例えば、有底筒状のもの)で、電池蓋は、電池容器にレーザー溶接されるか、またはパッキングを介したクリンプシールにより密封されるものが使用できる。また、正極や負極(電極体)は、電池容器内において、ガラス製や樹脂製の絶縁体によって、容器から隔離される。   As the battery container (exterior body), those used in conventionally known non-aqueous secondary batteries can be used. Specifically, an aluminum or stainless steel container (for example, a bottomed cylinder), the battery lid being laser-welded to the battery container or sealed by a crimp seal through packing. Can be used. The positive electrode and the negative electrode (electrode body) are isolated from the container by an insulator made of glass or resin in the battery container.

なお、電池蓋や電池容器の底には、薄肉部からなるベントを設けて、電池内圧が急激に上昇した際の安全性を確保し得る構造としてもよい。   In addition, it is good also as a structure which can provide the safety | security when the battery internal pressure rises rapidly by providing the vent which consists of a thin part in the bottom of a battery cover or a battery container.

また、電池容器に、金属箔(アルミニウム箔など)を芯材としたラミネートフィルムなどを使用することもできる。   In addition, a laminate film having a metal foil (such as an aluminum foil) as a core material can be used for the battery container.

本発明の非水二次電池は、5Ah以上といった大きな電気量と、優れた負荷特性および安全性とを有しており、このような特性を生かして、産業機械用や車載用電源などの大型電池向けの用途を始めとして、従来から知られている非水二次電池が適用されている各種用途に用いることができる。   The non-aqueous secondary battery of the present invention has a large amount of electricity such as 5 Ah or more, and excellent load characteristics and safety. Taking advantage of such characteristics, the non-aqueous secondary battery can be used for industrial machinery, in-vehicle power supplies, and the like. It can be used for various applications to which conventionally known non-aqueous secondary batteries are applied, including applications for batteries.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples do not limit the present invention.

実施例1
<積層型のセパレータの作製>
水1000g中に、無機フィラーである多面体形状のベーマイト合成品(アスペクト比1.4、D50=0.63μm)1000gと、バインダであるアクリレート共重合体(モノマー成分としてブチルアクリレートを主成分とする市販のアクリレート共重合体;無機フィラー100質量部に対して3質量部)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌させて分散させ、均一なスラリー[多孔質層(II)形成用スラリー]を調製した。
Example 1
<Production of laminated separator>
1000 g of water, 1000 g of a polyhedral boehmite synthetic product (aspect ratio 1.4, D50 = 0.63 μm) as an inorganic filler, and an acrylate copolymer as a binder (commercially composed mainly of butyl acrylate as a monomer component) Acrylate copolymer; 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler) was stirred and dispersed for 1 hour using a three-one motor to prepare a uniform slurry [slurry for forming a porous layer (II)] did.

多孔質層(I)用に、厚みが16μm、空孔率が41%で、片面にコロナ放電処理を施したPE製微多孔膜を用意した。PE製微多孔膜のコロナ放電処理を施した側の表面に、前記のスラリーを、ダイコーターを用いて、乾燥後の総厚みが20μmになるように均一に塗布し、乾燥して積層型のセパレータを作製した。この積層型のセパレータは、空孔率が80%であり、その多孔質層(II)では、ベーマイトの比重を3g/cm、バインダの比重を1g/cmとして算出したベーマイトの体積比率が92体積%であった。 For the porous layer (I), a PE microporous film having a thickness of 16 μm and a porosity of 41% and subjected to corona discharge treatment on one side was prepared. On the surface of the PE microporous film on the side subjected to the corona discharge treatment, the slurry is uniformly applied using a die coater so that the total thickness after drying is 20 μm, and dried to form a laminated type. A separator was produced. This laminated separator has a porosity of 80%, and the porous layer (II) has a boehmite volume ratio calculated by setting the specific gravity of boehmite to 3 g / cm 3 and the specific gravity of the binder to 1 g / cm 3. It was 92 volume%.

<正極の作製>
正極活物質であるマンガン酸リチウム:94質量%、カーボン:3質量%、およびPVDF:3質量%を、適量のNMPを溶剤として十分に混合して正極合剤含有ペーストを調製した。この正極合剤含有ペーストを、厚みが15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、110±10℃で乾燥させ、プレス処理を施して厚みを150μmとした後、アルミニウム箔の片面あたりの正極合剤層のサイズが197×109mmとなるように切断して正極を得た。
<Preparation of positive electrode>
A positive electrode mixture-containing paste was prepared by sufficiently mixing lithium manganate as a positive electrode active material: 94% by mass, carbon: 3% by mass, and PVDF: 3% by mass using an appropriate amount of NMP as a solvent. This positive electrode mixture-containing paste is applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried at 110 ± 10 ° C., and subjected to press treatment to a thickness of 150 μm, and then a positive electrode mixture layer per one side of the aluminum foil The positive electrode was obtained by cutting so as to have a size of 197 × 109 mm.

<負極の作製>
カーボン:97.8質量%、CMC:1.2質量%およびSBR:1質量%を、適量の純水を溶剤として十分に混合して負極合剤含有ペーストを調製した。この負極合剤含有ペーストを、厚みが10μmの銅箔の両面に塗布し、110±10℃で乾燥させ、プレス処理を施して厚みを100μmとした後、銅箔の片面あたりの負極合剤層のサイズが、205×117mmとなるように切断して負極を得た。
<Production of negative electrode>
Carbon: 97.8% by mass, CMC: 1.2% by mass, and SBR: 1% by mass were sufficiently mixed with an appropriate amount of pure water as a solvent to prepare a negative electrode mixture-containing paste. This negative electrode mixture-containing paste is applied to both sides of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried at 110 ± 10 ° C., subjected to press treatment to a thickness of 100 μm, and then the negative electrode mixture layer per one side of the copper foil The negative electrode was obtained by cutting so as to have a size of 205 × 117 mm.

<電池の組み立て>
組み立て後の電池の電気量が10Ahとなるように、前記の正極15枚と、前記の負極16枚とを使用し、これらを、対向する正極と負極との間に前記積層型のセパレータおよび不織布セパレータ(いずれのセパレータも、サイズが210×117mm)を介在させつつ、両外層が負極となるように交互に重ねて積層電極体とした。なお、前記不織布セパレータには、PET製の不織布で、坪量8.3g/m、空孔率80%、厚み31.2μmのものを用いた。また、前記積層電極体においては、積層型のセパレータおよび不織布セパレータを、積層型のセパレータの多孔質層(II)が正極と対向するように配置した。
<Battery assembly>
15 sheets of the positive electrode and 16 sheets of the negative electrode are used so that the amount of electricity of the assembled battery is 10 Ah, and the stacked separator and the nonwoven fabric are used between the positive electrode and the negative electrode facing each other. While interposing separators (both separators are 210 × 117 mm in size), a laminated electrode body was obtained by alternately stacking both outer layers to be negative electrodes. The nonwoven fabric separator was a PET nonwoven fabric having a basis weight of 8.3 g / m 2 , a porosity of 80%, and a thickness of 31.2 μm. In the laminated electrode body, the laminated separator and the nonwoven fabric separator were arranged so that the porous layer (II) of the laminated separator was opposed to the positive electrode.

前記積層電極体をアルミニウムラミネートフィルム製の外装体内に収容して常法に従い正極および負極を外部端子と接続し、非水電解液(エチレンカーボネートと鎖状カーボネートとを3:7の体積比で混合した溶媒に、LiPFを1mol/lの濃度で溶解させた溶液)70gを外装体内に注入した後に封止を行って、ラミネート形非水二次電池を得た。 The laminated electrode body is housed in an outer package made of an aluminum laminate film, and the positive electrode and the negative electrode are connected to an external terminal according to a conventional method, and a non-aqueous electrolyte (ethylene carbonate and chain carbonate are mixed at a volume ratio of 3: 7). After injecting 70 g of a solution (LiPF 6 dissolved at a concentration of 1 mol / l in the solvent) into the outer package, sealing was performed to obtain a laminated nonaqueous secondary battery.

実施例2
不織布セパレータを、PET製の不織布で、坪量5.0g/m、空孔率83%、厚み22μmのものに変更した以外は、実施例1と同様にしてラミネート形非水二次電池を作製した。
Example 2
A laminated nonaqueous secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the nonwoven fabric separator was changed to a PET nonwoven fabric having a basis weight of 5.0 g / m 2 , a porosity of 83%, and a thickness of 22 μm. Produced.

比較例1
不織布セパレータを、PET製の不織布で、坪量3.2g/m、空孔率85%、厚み15.8μmのものに変更した以外は、実施例1と同様にしてラミネート形非水二次電池を作製した。
Comparative Example 1
A laminated non-aqueous secondary as in Example 1 except that the nonwoven fabric separator was changed to a nonwoven fabric made of PET having a basis weight of 3.2 g / m 2 , a porosity of 85%, and a thickness of 15.8 μm. A battery was produced.

比較例2
バインダであるアクリレート共重合体の使用量を、無機フィラー100質量部に対して30質量部とした以外は、実施例1と同様にして多孔質層(II)形成用スラリーを調製し、このスラリーを用いた以外は、実施例1と同様にして積層型のセパレータを作製した。この積層型のセパレータは、空孔率が40%であった。積層型のセパレータを前記のものに変更した以外は、実施例1と同様にしてラミネート形非水二次電池を作製した。
Comparative Example 2
A slurry for forming a porous layer (II) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the acrylate copolymer as a binder was 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. A laminated separator was produced in the same manner as in Example 1 except that was used. This laminated separator had a porosity of 40%. A laminated nonaqueous secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminated separator was changed to that described above.

比較例3
積層型のセパレータに代えて、厚みが20μm、空孔率が80%のPE製微多孔膜を用いた以外は、実施例1と同様にしてラミネート形非水二次電池を作製した。
Comparative Example 3
A laminated nonaqueous secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a PE microporous film having a thickness of 20 μm and a porosity of 80% was used instead of the laminated separator.

比較例4
不織布セパレータを、PP製の不織布で、坪量8.0g/m、空孔率80%、厚み30μmのものに変更した以外は、比較例3と同様にしてラミネート形非水二次電池を作製した。
Comparative Example 4
A laminated nonaqueous secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the nonwoven fabric separator was changed to a nonwoven fabric made of PP and having a basis weight of 8.0 g / m 2 , a porosity of 80%, and a thickness of 30 μm. Produced.

実施例1〜2および比較例1〜4の電池に使用したセパレータの構成を表1に示す。   Table 1 shows the configurations of the separators used in the batteries of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4.

Figure 2012014884
Figure 2012014884

なお、表1における「積層型のセパレータ」の欄において、「多孔質層(I)」は多孔質層(I)に用いた微多孔膜の材質(熱可塑性樹脂)を、「多孔質層(II)」は多孔質層(II)に用いた耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの種類を、それぞれ示している。   In the column of “Laminated separator” in Table 1, “Porous layer (I)” indicates the material of the microporous film (thermoplastic resin) used for the porous layer (I) and “Porous layer (I)”. "II)" indicates the type of inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C or higher used for the porous layer (II).

電池評価に先立って、実施例1〜2および比較例1〜4の電池に使用した正極、負極、積層型のセパレータおよび不織布セパレータを用いて、下記の釘刺し試験による短絡抵抗測定を行った。   Prior to battery evaluation, short-circuit resistance was measured by the following nail penetration test using the positive electrode, negative electrode, laminated separator and nonwoven fabric separator used in the batteries of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4.

正極を、アルミニウム箔の片面あたりの正極合剤層のサイズが50×30mmとなるように切断し、また、負極を、銅箔の片面あたりの負極合剤層のサイズが53×33mmとなるように切断した。更に、各電池に使用した積層型のセパレータおよび不織布セパレータを、それぞれ70×40mmのサイズに切断した。   The positive electrode is cut so that the size of the positive electrode mixture layer per one side of the aluminum foil is 50 × 30 mm, and the negative electrode is cut so that the size of the negative electrode mixture layer per one side of the copper foil is 53 × 33 mm Disconnected. Furthermore, the laminated separator and the nonwoven fabric separator used for each battery were each cut into a size of 70 × 40 mm.

そして、各電池の積層電極体を作製したときと同じ要領で、正極と負極との間に各積層型のセパレータおよび不織布セパレータを挟んだサンプルを作製した。そして、非水電解液を含有させずに各サンプルに直径3mmの針を貫通させて、正極と負極との間の抵抗(短絡抵抗)を測定した。   And the sample which pinched | interposed each lamination type separator and the nonwoven fabric separator between the positive electrode and the negative electrode was produced in the same way as producing the laminated electrode body of each battery. And the needle | hook of diameter 3mm was penetrated to each sample, without containing a non-aqueous electrolyte, and resistance (short circuit resistance) between a positive electrode and a negative electrode was measured.

また、実施例1〜2および比較例1〜4の非水二次電池について、下記の負荷特性評価と130℃曝露試験とを行った。   Moreover, about the nonaqueous secondary battery of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, the following load characteristic evaluation and a 130 degreeC exposure test were done.

<負荷特性評価>
各電池について、2Aの電流値で電圧が4.2Vになるまで定電流充電を行い、その後4.2Vで定電圧充電を行った。なお、これらの総充電時間は8時間とした。その後、10A(1C相当)の電流値で3Vになるまで放電を行って放電容量(10A放電容量)を測定した。
<Evaluation of load characteristics>
For each battery, constant current charging was performed until the voltage reached 4.2 V at a current value of 2 A, and then constant voltage charging was performed at 4.2 V. The total charging time was 8 hours. Thereafter, discharging was performed at a current value of 10 A (corresponding to 1 C) until it reached 3 V, and a discharge capacity (10 A discharge capacity) was measured.

更に、各電池について、前記と同じ条件で定電流−定電圧充電を行った後に、50A(5C相当)の電流値で3Vになるまで放電を行って放電容量(50A放電容量)を測定した。そして、各電池について、50A放電容量を10A放電容量で除した値を百分率で表して、容量維持率を求めた。この容量維持率が高いほど、電池の負荷特性が良好であることを意味している。   Further, each battery was charged at a constant current-constant voltage under the same conditions as described above, and then discharged until it reached 3 V at a current value of 50 A (equivalent to 5 C) to measure the discharge capacity (50 A discharge capacity). And about each battery, the value which remove | divided 50A discharge capacity by 10A discharge capacity was represented by the percentage, and the capacity | capacitance maintenance factor was calculated | required. The higher the capacity retention rate, the better the load characteristics of the battery.

<130℃曝露試験>
各電池について、負荷特性評価時と同じ条件で定電流−定電圧充電を行い、その後、恒温槽に入れて130℃まで昇温し、更に130℃で2分間保持した際の、表面の最高温度を測定した。また、前記保持後に各電池を恒温槽から取り出して、開路電圧を測定した。
<130 ° C exposure test>
For each battery, constant-current-constant-voltage charging was performed under the same conditions as when the load characteristics were evaluated, then the temperature was increased to 130 ° C. in a thermostatic bath, and further maintained at 130 ° C. for 2 minutes. Was measured. Moreover, each battery was taken out from the thermostat after the said holding | maintenance, and the open circuit voltage was measured.

前記の釘刺し試験、負荷特性評価および130℃曝露試験の各結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of the nail penetration test, load characteristic evaluation, and 130 ° C. exposure test.

Figure 2012014884
Figure 2012014884

表2から明らかなように、実施例1、2の電池は、負荷特性評価時の容量維持率が高く、良好な負荷特性を有している。また、実施例1、2の電池は、130℃曝露試験時の表面の温度上昇が抑制されており、かつ曝露試験後の開路電圧が高く維持されており、高温下での安全性が良好である。更に、実施例1、2の電池で使用したセパレータは釘刺し試験時の短絡抵抗が高いことから、これらのセパレータを使用した実施例1、2の電池は、釘のような金属片が刺さった際に、抵抗値が増大して電流が遮断される。そのため、実施例1、2の電池は、金属片が刺さった際の安全性にも優れているといえる。   As is clear from Table 2, the batteries of Examples 1 and 2 have a high capacity retention rate at the time of load characteristic evaluation and have good load characteristics. In addition, the batteries of Examples 1 and 2 have suppressed surface temperature rise during the 130 ° C. exposure test, and the open circuit voltage after the exposure test is maintained high, and the safety at high temperatures is good. is there. Furthermore, since the separators used in the batteries of Examples 1 and 2 have high short-circuit resistance during the nail penetration test, the batteries of Examples 1 and 2 using these separators were stuck with a metal piece such as a nail. At this time, the resistance value increases and the current is cut off. Therefore, it can be said that the batteries of Examples 1 and 2 are excellent in safety when a metal piece is stabbed.

これに対し、坪量の小さな不織布セパレータを使用した比較例1の電池は、セパレータの釘刺し試験時の短絡抵抗が低く、金属片が刺さった際の安全性が劣っている。また、空孔率の低い積層型のセパレータを使用した比較例2の電池は、負荷特性が劣っている。更に、積層型のセパレータに代えてPE製微多孔膜セパレータを使用した比較例3の電池、および積層型のセパレータに代えてPE製微多孔膜セパレータを使用し、かつ不織布セパレータに、180℃以下の温度で溶融するPPで構成されたものを使用した比較例4の電池は、130℃曝露試験での表面温度が高く、かつ130℃曝露試験後の開路電圧が低く、高温時の安全性が劣っている。   On the other hand, the battery of Comparative Example 1 using a nonwoven fabric separator having a small basis weight has a low short-circuit resistance during the nail penetration test of the separator and is inferior in safety when a metal piece is stuck. In addition, the battery of Comparative Example 2 using the laminated separator having a low porosity has poor load characteristics. In addition, the battery of Comparative Example 3 using a PE microporous membrane separator instead of the laminated separator, and the PE microporous membrane separator instead of the laminated separator and 180 ° C. or less for the nonwoven fabric separator The battery of Comparative Example 4 that uses PP that melts at a temperature of 10 ° C. has a high surface temperature in the 130 ° C. exposure test, a low open circuit voltage after the 130 ° C. exposure test, and safety at high temperatures. Inferior.

Claims (2)

5Ah以上の電気量を有する非水二次電池であって、
対向する正極と負極との間に2枚のセパレータを有しており、
前記2枚のセパレータのうち、一方は、熱可塑性樹脂を主体とする微多孔膜からなる多孔質層(I)と、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)とを有し、かつ空孔率が50〜90%である積層型のセパレータであり、
前記2枚のセパレータのうち、他方は、180℃以下で融解しない樹脂で構成されており、かつ坪量が5〜10g/mの不織布からなり、空孔率が50〜90%のセパレータであることを特徴とする非水二次電池。
A non-aqueous secondary battery having an electric quantity of 5 Ah or more,
It has two separators between the positive and negative electrodes facing each other,
Of the two separators, one is a porous layer (I) composed of a microporous film mainly composed of a thermoplastic resin, and a porous layer (II) mainly composed of an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. And a porosity separator having a porosity of 50 to 90%,
Of the two separators, the other is made of a non-melting resin at 180 ° C. or lower, is made of a nonwoven fabric having a basis weight of 5 to 10 g / m 2 , and has a porosity of 50 to 90%. There is a non-aqueous secondary battery.
リチウムマンガン複合酸化物と電子伝導助剤とバインダとを含む正極合剤層が、集電体の片面または両面に形成された正極を有している請求項1に記載の非水二次電池。   The nonaqueous secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode mixture layer including the lithium manganese composite oxide, the electron conduction assistant, and the binder has a positive electrode formed on one side or both sides of the current collector.
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