JP2018106833A - Secondary battery - Google Patents

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浩司 部田
Koji Heta
浩司 部田
章浩 落合
Akihiro Ochiai
章浩 落合
島村 治成
Harunari Shimamura
治成 島村
福本 友祐
Yusuke Fukumoto
友祐 福本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a minute short circuit between an electrode burr and a sharp foreign material even if the electrode burr is generated by the sharp foreign material having stuck to a secondary battery.SOLUTION: A secondary battery includes at least a housing 90, a wound electrode group 40 and an adhesive layer 41. The housing 90 accommodates the wound electrode group 40 and the adhesive layer 41. The adhesive layer 41 is disposed on a surface of the wound electrode group 40. The adhesive layer 41 contains resin 41a of 10 mass% or more and 90 mass% or less and the balance consisting of insulating filler 41b. The adhesive layer 41 has a thickness of 0.1 mm or more. The adhesive layer 41 has peel strength of 0.5 N/m or more. The adhesive layer 41 has a degree of porosity of 0% or more and 25% or less. The insulating filler 41b is flake-like. As to the insulating filler 41b, a ratio of a maximum diameter to a thickness of the insulating filler 41b is 3 or more.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は二次電池に関する。   The present disclosure relates to a secondary battery.

特開2016−091859号公報(特許文献1)は、巻回電極群と筐体の内壁面との間に、伸縮性を有する絶縁シートが配置された二次電池を開示している。   Japanese Patent Laying-Open No. 2006-091859 (Patent Document 1) discloses a secondary battery in which an insulating sheet having elasticity is disposed between a wound electrode group and an inner wall surface of a housing.

特開2016−091859号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-091859

二次電池(以下「電池」と略記される場合がある)の外的要因による故障モードのひとつとして、たとえば、鋭利な先端を有する異物(以下「鋭利異物」と称される)が電池に突き刺さる故障モードが考えられる。従来、この故障モードは、釘刺し試験により模擬されている。   As one of failure modes due to external factors of the secondary battery (hereinafter sometimes abbreviated as “battery”), for example, a foreign object having a sharp tip (hereinafter referred to as “sharp foreign object”) pierces the battery. A failure mode is possible. Conventionally, this failure mode has been simulated by a nail penetration test.

釘のように、導電性を有する鋭利異物が電池に突き刺さると、鋭利異物を通じて正極と負極とが短絡する。このとき鋭利異物には瞬間的に大きな電流が流れる。これによりジュール熱が発生し、電池温度が上昇する。特許文献1では、巻回電極群と筐体の内壁面との間に、伸縮性を有する絶縁シートが配置されている。鋭利異物が筐体を貫通する際に、絶縁シートが鋭利異物に追従して延びることにより、鋭利異物を通じた短絡が抑制されると考えられる。   When a sharp foreign material having conductivity, such as a nail, pierces the battery, the positive electrode and the negative electrode are short-circuited through the sharp foreign material. At this time, a large current instantaneously flows through the sharp foreign object. As a result, Joule heat is generated and the battery temperature rises. In patent document 1, the insulating sheet which has a stretching property is arrange | positioned between the winding electrode group and the inner wall face of a housing | casing. It is considered that when the sharp foreign object penetrates the housing, the insulating sheet extends following the sharp foreign object, thereby suppressing a short circuit through the sharp foreign object.

しかし鋭利異物の形状、突き刺さり方等によっては、次のような不都合が生じる可能性もある。すなわち、電極が鋭利異物によって突き破られることにより、電極集電体(典型的には金属箔)からバリ(以下「電極バリ」と記される)が発生する可能性がある。電極バリが絶縁シートを貫通することにより、電極バリと鋭利異物との間で微小短絡が発生する可能性がある。   However, the following inconveniences may occur depending on the shape of the sharp foreign material, the manner of sticking, and the like. That is, there is a possibility that burrs (hereinafter referred to as “electrode burrs”) may be generated from the electrode current collector (typically metal foil) when the electrodes are pierced by sharp foreign substances. When the electrode burr penetrates the insulating sheet, there is a possibility that a minute short circuit occurs between the electrode burr and the sharp foreign material.

本開示の目的は、鋭利異物が二次電池に突き刺さることにより、電極バリが発生した場合にも、電極バリと鋭利異物との間での微小短絡を抑制することにある。   An object of the present disclosure is to suppress a minute short circuit between the electrode burr and the sharp foreign object even when the electrode burr is generated by the sharp foreign object sticking into the secondary battery.

以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし、本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、本開示の範囲が限定されるべきではない。   Hereinafter, the technical configuration and effects of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure includes estimation. The scope of the present disclosure should not be limited by the correctness of the mechanism of action.

本開示の二次電池は、筐体、巻回電極群および粘着層を少なくとも含む。筐体は、巻回電極群および粘着層を収納している。粘着層は、巻回電極群の表面に配置されている。粘着層は、10質量%以上90質量%以下の樹脂、および残部の絶縁性フィラーを含有する。粘着層は0.1mm以上の厚さを有する。粘着層は0.5N/m以上の剥離強度を有する。粘着層は25%以下の多孔度を有する。絶縁性フィラーはフレーク状である。絶縁性フィラーの厚さに対する絶縁性フィラーの最大径の比は3以上である。   The secondary battery of the present disclosure includes at least a housing, a wound electrode group, and an adhesive layer. The housing accommodates the wound electrode group and the adhesive layer. The adhesive layer is disposed on the surface of the wound electrode group. The adhesive layer contains 10% by mass or more and 90% by mass or less of resin and the remaining insulating filler. The adhesive layer has a thickness of 0.1 mm or more. The adhesive layer has a peel strength of 0.5 N / m or more. The adhesive layer has a porosity of 25% or less. The insulating filler is flaky. The ratio of the maximum diameter of the insulating filler to the thickness of the insulating filler is 3 or more.

本開示の二次電池において、筐体を貫通した鋭利異物は、粘着層を通過した後に、巻回電極群に到達する。粘着層は、所定の粘着力を有する。すなわち粘着層は、0.5N/m以上の剥離強度を有する。鋭利異物が粘着層を通過する際、粘着層が鋭利異物の表面に付着することにより、鋭利異物の表面が粘着層の成分によって被覆されると考えられる。   In the secondary battery of the present disclosure, the sharp foreign matter penetrating the housing reaches the wound electrode group after passing through the adhesive layer. The adhesive layer has a predetermined adhesive strength. That is, the adhesive layer has a peel strength of 0.5 N / m or more. It is considered that when the sharp foreign matter passes through the adhesive layer, the adhesive layer adheres to the surface of the sharp foreign matter, so that the surface of the sharp foreign matter is covered with the component of the adhesive layer.

本開示の粘着層は、特定成分を含有する。すなわち粘着層は、10質量%以上90質量%以下の樹脂、および残部の絶縁性フィラーを含有する。絶縁性フィラーはフレーク状であり、厚さに対する最大径の比(以下「アスペクト比」と記される)が3以上である。かかる形状を有する絶縁性フィラーは、配向性が高いため、鋭利異物の移動方向に沿って配向すると考えられる。したがって鋭利異物の表面は、樹脂および配向した絶縁性フィラーによって被覆されることになる。これにより、電極バリが発生した場合にも、電極バリと鋭利異物との間には、配向した絶縁性フィラーが介在することになるため、電極バリと鋭利異物との間で微小短絡が発生することが抑制されると考えられる。   The pressure-sensitive adhesive layer of the present disclosure contains a specific component. That is, the adhesive layer contains 10% by mass or more and 90% by mass or less of resin and the remaining insulating filler. The insulating filler has a flake shape, and the ratio of the maximum diameter to the thickness (hereinafter referred to as “aspect ratio”) is 3 or more. Since the insulating filler having such a shape is highly oriented, it is considered that the insulating filler is oriented along the moving direction of the sharp foreign matter. Therefore, the surface of the sharp foreign matter is covered with the resin and the oriented insulating filler. As a result, even when an electrode burr is generated, an oriented insulating filler is interposed between the electrode burr and the sharp foreign material, so that a micro short circuit occurs between the electrode burr and the sharp foreign material. This is considered to be suppressed.

ただし粘着層は0.1mm以上の厚さを有する必要がある。粘着層の厚さが0.1mm未満であると、鋭利異物の表面を緻密に被覆することが困難である。その結果、電極バリと鋭利異物との微小短絡の抑制が不十分になる可能性がある。   However, the adhesive layer needs to have a thickness of 0.1 mm or more. When the thickness of the adhesive layer is less than 0.1 mm, it is difficult to densely coat the surface of the sharp foreign matter. As a result, there is a possibility that the suppression of minute short-circuiting between the electrode burr and the sharp foreign substance is insufficient.

粘着層は0%以上25%以下の多孔度を有する必要がある。粘着層の多孔度が25%を超えると、粘着層が緻密にならず、電極バリと鋭利異物との間で微小短絡が発生する可能性がある。   The adhesive layer needs to have a porosity of 0% to 25%. When the porosity of the adhesive layer exceeds 25%, the adhesive layer does not become dense, and a micro short circuit may occur between the electrode burr and the sharp foreign matter.

図1は、本開示の実施形態に係る二次電池の構成の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、図1のXZ平面に平行な概略断面図の一例である。FIG. 2 is an example of a schematic cross-sectional view parallel to the XZ plane of FIG. 図3は、図1のYZ平面に平行な概略断面図の一例である。FIG. 3 is an example of a schematic cross-sectional view parallel to the YZ plane of FIG. 図4は、粘着層の作用を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the action of the adhesive layer. 図5は、アスペクト比を説明するための概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the aspect ratio. 図6は、本開示の変形例に係る二次電池の構成の一例を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a secondary battery according to a modified example of the present disclosure. 図7は、釘刺し試験における電圧降下量と、粘着層の厚さとの関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the thickness of the adhesive layer. 図8は、釘刺し試験における電圧降下量と、樹脂の構成比率との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the resin composition ratio. 図9は、釘刺し試験における電圧降下量と、絶縁性フィラーのアスペクト比との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the aspect ratio of the insulating filler.

以下、本開示の実施形態(以下「本実施形態」と記される)が説明される。ただし、以下の説明は、本開示の範囲を限定するものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present disclosure (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described. However, the following description does not limit the scope of the present disclosure.

<二次電池>
以下では、二次電池の一例として、リチウムイオン二次電池が説明される。ただし、本開示の二次電池は、リチウムイオン二次電池に限定されるべきではない。
<Secondary battery>
Below, a lithium ion secondary battery is demonstrated as an example of a secondary battery. However, the secondary battery of the present disclosure should not be limited to a lithium ion secondary battery.

図1は、本実施形態に係る二次電池の構成の一例を示す概略図である。電池100は、筐体90を備える。筐体90は角形(扁平直方体)である。ただし本実施形態の筐体は円筒形であってもよい。筐体90は、純アルミニウム(Al)、Al合金、ステンレス等の金属材料によって構成されていてもよい。ただし所定の密閉性が実現できる限り、たとえば、アルミラミネートフィルム等により、筐体90が構成されていてもよい。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the secondary battery according to the present embodiment. The battery 100 includes a housing 90. The housing 90 has a rectangular shape (flat rectangular parallelepiped). However, the casing of the present embodiment may be cylindrical. The housing 90 may be made of a metal material such as pure aluminum (Al), an Al alloy, or stainless steel. However, the casing 90 may be made of, for example, an aluminum laminate film or the like as long as a predetermined sealing property can be realized.

筐体90は、ケース91および蓋92を備える。ケース91は、開口を有する容器である。蓋92は、ケース91の開口を塞ぐように構成されている。蓋92は、たとえばレーザ溶接によりケース91と接合されていてもよい。蓋92は、正極端子81および負極端子82を備える。蓋92は、安全弁、注液孔(いずれも図示されず)等を備えていてもよい。   The housing 90 includes a case 91 and a lid 92. Case 91 is a container having an opening. The lid 92 is configured to close the opening of the case 91. The lid 92 may be joined to the case 91 by laser welding, for example. The lid 92 includes a positive electrode terminal 81 and a negative electrode terminal 82. The lid 92 may include a safety valve, a liquid injection hole (both not shown), and the like.

図2は、図1のXZ平面に平行な概略断面図の一例である。筐体90は、巻回電極群40および電解液(図示されず)を収納している。巻回電極群40の表面には、粘着層41が配置されている。すなわち電池100は、筐体90、巻回電極群40および粘着層41を少なくとも含む。   FIG. 2 is an example of a schematic cross-sectional view parallel to the XZ plane of FIG. The housing 90 stores the wound electrode group 40 and an electrolytic solution (not shown). An adhesive layer 41 is disposed on the surface of the wound electrode group 40. That is, the battery 100 includes at least the housing 90, the wound electrode group 40, and the adhesive layer 41.

《粘着層》
図3は、図1のYZ平面に平行な概略断面図の一例である。粘着層41は、巻回電極群40の表面(すなわち巻回電極群40の最外周)に配置されている。粘着層41は、10質量%以上90質量%以下の樹脂41aおよび残部の絶縁性フィラー41bを含有する。粘着層41は、たとえば樹脂41aおよび絶縁性フィラー41bを含有する樹脂組成物が、巻回電極群40の表面に塗着されることにより形成される。塗着方法は特に限定されるべきではない。たとえば、スプレー塗布等により、粘着層41が形成され得る。
<Adhesive layer>
FIG. 3 is an example of a schematic cross-sectional view parallel to the YZ plane of FIG. The adhesive layer 41 is disposed on the surface of the wound electrode group 40 (that is, the outermost periphery of the wound electrode group 40). The adhesive layer 41 contains 10 mass% or more and 90 mass% or less of resin 41a and the remaining insulating filler 41b. The adhesive layer 41 is formed, for example, by applying a resin composition containing a resin 41 a and an insulating filler 41 b to the surface of the wound electrode group 40. The coating method should not be specifically limited. For example, the adhesive layer 41 can be formed by spray coating or the like.

図4は、粘着層の作用を説明するための概念図である。筐体90を貫通した鋭利異物200(たとえば釘状の異物)は、粘着層41を通過した後、巻回電極群40に到達する。粘着層41は0.5N/m以上の剥離強度を有する。そのため、鋭利異物200が粘着層41を通過する際、粘着層41は鋭利異物200の表面に付着し、鋭利異物200の表面を被覆すると考えられる。すなわち鋭利異物200の表面に粘着層41が転写されると考えられる。このため、鋭利異物200は、その表面が粘着層41に被覆された状態で巻回電極群40に到達することになる。これにより、鋭利異物200を通じて、正極10と負極20とが短絡することが抑制されると考えられる。   FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the action of the adhesive layer. The sharp foreign matter 200 (for example, a nail-like foreign matter) that penetrates the housing 90 reaches the wound electrode group 40 after passing through the adhesive layer 41. The adhesive layer 41 has a peel strength of 0.5 N / m or more. Therefore, when the sharp foreign material 200 passes through the adhesive layer 41, the adhesive layer 41 is considered to adhere to the surface of the sharp foreign material 200 and cover the surface of the sharp foreign material 200. That is, it is considered that the adhesive layer 41 is transferred to the surface of the sharp foreign object 200. For this reason, the sharp foreign material 200 reaches the wound electrode group 40 with its surface covered with the adhesive layer 41. Thereby, it is considered that the short circuit between the positive electrode 10 and the negative electrode 20 through the sharp foreign material 200 is suppressed.

粘着層41の剥離強度は、たとえば粘着層41の組成(樹脂の種類、樹脂の構成比率、絶縁性フィラーの形状等)により調製され得る。粘着層41の「剥離強度」は、「JIS Z 0237:粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠した90°剥離試験により測定される。測定は3回以上実施される。3回以上の算術平均が測定結果として採用される。   The peel strength of the pressure-sensitive adhesive layer 41 can be adjusted, for example, by the composition of the pressure-sensitive adhesive layer 41 (type of resin, resin composition ratio, shape of insulating filler, etc.). The “peel strength” of the adhesive layer 41 is measured by a 90 ° peel test in accordance with “JIS Z 0237: Adhesive tape / adhesive sheet test method”. The measurement is performed three times or more. An arithmetic average of three or more times is adopted as a measurement result.

剥離強度が0.5N/m未満であると、粘着層41が鋭利異物200の表面に転写され難く、鋭利異物200の表面を十分被覆することができない可能性がある。粘着層41は、たとえば30N/m以下の剥離強度を有してもよい。粘着層41の剥離強度が30N/mを超える場合、粘着層41が形成された後、巻回電極群40のハンドリングが困難になる可能性がある。たとえば、巻回電極群40を筐体90に挿入する作業に支障を来す可能性がある。   If the peel strength is less than 0.5 N / m, the adhesive layer 41 is difficult to be transferred to the surface of the sharp foreign object 200, and the surface of the sharp foreign object 200 may not be sufficiently covered. The adhesive layer 41 may have a peel strength of 30 N / m or less, for example. When the peel strength of the adhesive layer 41 exceeds 30 N / m, it may be difficult to handle the wound electrode group 40 after the adhesive layer 41 is formed. For example, there is a possibility that the operation of inserting the wound electrode group 40 into the housing 90 may be hindered.

粘着層41は、0.1mm以上の厚さを有する。粘着層41の厚さが0.1mm未満であると、鋭利異物200の表面に転写される粘着層41も薄くなり、鋭利異物200の表面を緻密に被覆することが困難である。粘着層41は、たとえば10mm以下の厚さを有してもよい。粘着層41の厚さが10mmを超えると、粘着層41の占有体積が大きいため、体積エネルギー密度が高い電池を構成することが困難になる場合もある。   The adhesive layer 41 has a thickness of 0.1 mm or more. When the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 41 is less than 0.1 mm, the pressure-sensitive adhesive layer 41 transferred to the surface of the sharp foreign material 200 also becomes thin, and it is difficult to cover the surface of the sharp foreign material 200 densely. The adhesive layer 41 may have a thickness of 10 mm or less, for example. If the thickness of the adhesive layer 41 exceeds 10 mm, it may be difficult to construct a battery having a high volumetric energy density because the occupied volume of the adhesive layer 41 is large.

粘着層41の厚さは、粘着層41の厚さ方向断面において測定される。測定には、光学顕微鏡(たとえば、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープ等)等が使用され得る。厚さは3箇所以上で測定される。3箇所以上の算術平均が測定結果として採用される。   The thickness of the adhesive layer 41 is measured in the cross section in the thickness direction of the adhesive layer 41. For the measurement, an optical microscope (for example, a digital microscope manufactured by Keyence Corporation) or the like can be used. The thickness is measured at three or more locations. An arithmetic average of three or more places is adopted as a measurement result.

粘着層41は、0%以上25%以下の多孔度を有する。粘着層41の多孔度が25%を超えると、鋭利異物200の表面を緻密に被覆することが困難である。多孔度は、たとえば0%以上5%以下であってもよいし、5%以上25%以下であってもよい。   The adhesive layer 41 has a porosity of 0% or more and 25% or less. When the porosity of the adhesive layer 41 exceeds 25%, it is difficult to coat the surface of the sharp foreign material 200 densely. The porosity may be, for example, 0% or more and 5% or less, or 5% or more and 25% or less.

多孔度は、たとえば、樹脂の構成比率、塗布方法等により調整され得る。多孔度は、下記式により算出される。
多孔度=(V1−V2)÷V1
式中、V1は粘着層41の見かけ体積を示し、V2は粘着層41の真体積を示す。見かけ体積は、粘着層41の厚さと粘着層41の面積との積である。真体積は、粘着層41の質量が粘着層41の真密度で除されることにより算出される。粘着層41の真密度は、粘着層41を構成する各材料の真密度と、粘着層41の組成(各材料の質量比)とから算出される。
The porosity can be adjusted by, for example, the resin composition ratio, the coating method, and the like. The porosity is calculated by the following formula.
Porosity = (V1−V2) ÷ V1
In the formula, V1 indicates the apparent volume of the adhesive layer 41, and V2 indicates the true volume of the adhesive layer 41. The apparent volume is a product of the thickness of the adhesive layer 41 and the area of the adhesive layer 41. The true volume is calculated by dividing the mass of the adhesive layer 41 by the true density of the adhesive layer 41. The true density of the adhesive layer 41 is calculated from the true density of each material constituting the adhesive layer 41 and the composition of the adhesive layer 41 (mass ratio of each material).

粘着層41において、樹脂41aの構成比率は10質量%以上90質量%以下である。樹脂41aの構成比率が10質量%未満であると、0.5N/m以上の剥離強度を実現することが困難である。樹脂41aの構成比率が90質量%を超えると、絶縁性フィラー41bの構成比率が低いため、電極バリ201と鋭利異物200との間で微小短絡が発生する可能性がある。樹脂41aの構成比率は、たとえば10質量%以上50質量%以下であってもよいし、50質量%以上90質量%以下であってもよい。   In the adhesive layer 41, the constituent ratio of the resin 41a is 10% by mass or more and 90% by mass or less. When the composition ratio of the resin 41a is less than 10% by mass, it is difficult to realize a peel strength of 0.5 N / m or more. If the composition ratio of the resin 41a exceeds 90% by mass, the composition ratio of the insulating filler 41b is low, so that a minute short circuit may occur between the electrode burr 201 and the sharp foreign material 200. The composition ratio of the resin 41a may be, for example, 10% by mass or more and 50% by mass or less, or 50% by mass or more and 90% by mass or less.

(樹脂)
粘着層41が0.5N/m以上の剥離強度を有する限り、樹脂41aの種類は特に限定されるべきではない。樹脂41aは、好ましくは、その高分子構造中に水素結合を形成し得る官能基を含む。水素結合を形成し得る官能基としては、たとえば、水酸基、カルボキシ基、フッ素官能基等が挙げられる。これらの官能基を含む樹脂は、本実施形態に好適な粘着性を示す傾向がある。剥離強度の観点から、官能基は、好ましくはフッ素官能基である。樹脂41aは、たとえば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体等であってもよい。1種の樹脂が単独で使用されてもよいし、2種以上の樹脂が組み合わされて使用されてもよい。
(resin)
As long as the adhesive layer 41 has a peel strength of 0.5 N / m or more, the type of the resin 41a should not be particularly limited. The resin 41a preferably includes a functional group capable of forming a hydrogen bond in the polymer structure. Examples of the functional group capable of forming a hydrogen bond include a hydroxyl group, a carboxy group, and a fluorine functional group. Resins containing these functional groups tend to exhibit tackiness suitable for this embodiment. From the viewpoint of peel strength, the functional group is preferably a fluorine functional group. The resin 41a may be, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, and the like. One type of resin may be used alone, or two or more types of resins may be used in combination.

(絶縁性フィラー)
絶縁性フィラー41bは、フレーク状である。絶縁性フィラー41bは、たとえば、略円板状、矩形板状、多角形板状等の形状を有し得る。絶縁性フィラーのアスペクト比(最大径÷厚さ)は、3以上である。図5は、アスペクト比を説明するための概念図である。図5には一例として略円板状の絶縁性フィラーが示されている。最大径(L)は、絶縁性フィラーの表面を構成する複数の面のうち、最大面積を有する面(P1)の最大径を示す。厚さ(h)は、面(P1)と対をなす面(P2)と、面(P1)との最大間隔を示す。絶縁性フィラー41bは、たとえば、2μm以上20μm以下の最大径(L)を有してもよい。
(Insulating filler)
The insulating filler 41b has a flake shape. The insulating filler 41b may have a shape such as a substantially disk shape, a rectangular plate shape, or a polygonal plate shape, for example. The aspect ratio (maximum diameter / thickness) of the insulating filler is 3 or more. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the aspect ratio. FIG. 5 shows a substantially disc-shaped insulating filler as an example. The maximum diameter (L) indicates the maximum diameter of the surface (P1) having the maximum area among the plurality of surfaces constituting the surface of the insulating filler. The thickness (h) indicates the maximum distance between the surface (P2) paired with the surface (P1) and the surface (P1). The insulating filler 41b may have a maximum diameter (L) of 2 μm or more and 20 μm or less, for example.

アスペクト比は、光学顕微鏡または電子顕微鏡により測定される。10個以上の絶縁性フィラー41bにおいて、アスペクト比が測定される。10個以上の算術平均が測定結果として採用される。   The aspect ratio is measured by an optical microscope or an electron microscope. The aspect ratio is measured for 10 or more insulating fillers 41b. An arithmetic average of 10 or more is adopted as a measurement result.

3以上のアスペクト比を有する絶縁性フィラー41bは、鋭利異物200の動きに沿って配向しやすい。これにより鋭利異物200の表面が絶縁性フィラー41bによって緻密に被覆されると考えられる。電極バリ201が発生したとしても、配向した絶縁性フィラー41bが、電極バリ201と鋭利異物との間での微小短絡を抑制すると考えられる。   The insulating filler 41 b having an aspect ratio of 3 or more is easily oriented along the movement of the sharp foreign material 200. Thereby, it is considered that the surface of the sharp foreign material 200 is densely covered with the insulating filler 41b. Even if the electrode burr 201 is generated, the oriented insulating filler 41b is considered to suppress a minute short circuit between the electrode burr 201 and the sharp foreign material.

絶縁性フィラー41bのアスペクト比が3未満の場合、絶縁性フィラー41bが十分配向せず、微小短絡の抑制が不十分になる可能性がある。30を超えるアスペクト比を有するフィラーの製造は、現状困難である。したがって絶縁性フィラー41bは、30以下のアスペクト比を有してもよい。ただし製造が可能であれば、絶縁性フィラー41bは、30を超えるアスペクト比を有してもよい。絶縁性フィラー41bは、3以上30以下のアスペクト比を有してもよいし、5以上15以下のアスペクト比を有してもよいし、7以上10以下のアスペクト比を有してもよい。   When the aspect ratio of the insulating filler 41b is less than 3, the insulating filler 41b is not sufficiently oriented, and there is a possibility that the suppression of the micro short-circuit becomes insufficient. It is currently difficult to produce a filler having an aspect ratio exceeding 30. Therefore, the insulating filler 41b may have an aspect ratio of 30 or less. However, the insulating filler 41b may have an aspect ratio exceeding 30 if it can be manufactured. The insulating filler 41b may have an aspect ratio of 3 or more and 30 or less, may have an aspect ratio of 5 or more and 15 or less, and may have an aspect ratio of 7 or more and 10 or less.

3以上のアスペクト比を有する限り、絶縁性フィラー41bの素材は特に限定されるべきではない。絶縁性フィラーは、たとえば、アルミナ(Al23)、ベーマイト(Al23・H2O)、シリカ(SiO2)、チタニア(TiO2)等により構成されていてもよい。絶縁性フィラー41bは、たとえば、ゾル−ゲル法により調製され得る。 As long as it has an aspect ratio of 3 or more, the material of the insulating filler 41b should not be particularly limited. The insulating filler may be made of, for example, alumina (Al 2 O 3 ), boehmite (Al 2 O 3 .H 2 O), silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), or the like. The insulating filler 41b can be prepared, for example, by a sol-gel method.

《巻回電極群》
巻回電極群40は、正極10、負極20およびセパレータ30を備える。セパレータ30は、正極10と負極20との間に配置されている。正極10、負極20およびセパレータ30は、いずれも帯状のシートである。巻回電極群40は、正極10、セパレータ30および負極20がこの順序で積層され、さらに巻回されることにより構成されている。
《Wound electrode group》
The wound electrode group 40 includes a positive electrode 10, a negative electrode 20, and a separator 30. The separator 30 is disposed between the positive electrode 10 and the negative electrode 20. The positive electrode 10, the negative electrode 20, and the separator 30 are all strip-shaped sheets. The wound electrode group 40 is configured by stacking the positive electrode 10, the separator 30, and the negative electrode 20 in this order and further winding them.

(正極)
正極10は、正極合材層および正極集電体を含む。正極集電体は、たとえば、Al箔等でよい。正極集電体は、例えば、10〜30μm程度の厚さを有してもよい。正極合材層は、正極集電体の表面に形成されている。正極合材層は、たとえば10〜150μm程度の厚さを有してもよい。正極合材層は、正極活物質、導電材およびバインダ等を含有する。正極合材層は、例えば、80〜98質量%の正極活物質、1〜15質量%の導電材、および1〜5質量%のバインダを含有する。
(Positive electrode)
The positive electrode 10 includes a positive electrode mixture layer and a positive electrode current collector. The positive electrode current collector may be, for example, an Al foil. The positive electrode current collector may have a thickness of about 10 to 30 μm, for example. The positive electrode mixture layer is formed on the surface of the positive electrode current collector. The positive electrode mixture layer may have a thickness of about 10 to 150 μm, for example. The positive electrode mixture layer contains a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and the like. The positive electrode mixture layer contains, for example, 80 to 98% by mass of a positive electrode active material, 1 to 15% by mass of a conductive material, and 1 to 5% by mass of a binder.

正極活物質、導電材およびバインダは特に限定されるべきではない。正極活物質は、たとえば、LiCoO2、LiNiO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/32、LiMnO2、LiMn24、LiFePO4等であってもよい。導電材は、たとえば、アセチレンブラック(AB)、ファーネスブラック、気相成長炭素繊維(VGCF)、黒鉛等であってもよい。バインダは、たとえば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等であってもよい。 The positive electrode active material, the conductive material, and the binder should not be particularly limited. The positive electrode active material may be, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 or the like. The conductive material may be, for example, acetylene black (AB), furnace black, vapor grown carbon fiber (VGCF), graphite or the like. The binder may be, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like.

(負極)
負極20は、負極合材層および負極集電体を含む。負極集電体は、たとえば、銅(Cu)箔等でよい。負極集電体は、たとえば、5〜20μm程度の厚さを有してもよい。負極合材層は、負極集電体の表面に形成されている。負極合材層は、たとえば10〜150μm程度の厚さを有してもよい。負極合材層は、負極活物質およびバインダ材等を含有する。負極合材層は、例えば、95〜99質量%の負極活物質、および1〜5質量%のバインダを含有する。
(Negative electrode)
The negative electrode 20 includes a negative electrode mixture layer and a negative electrode current collector. The negative electrode current collector may be, for example, a copper (Cu) foil. The negative electrode current collector may have a thickness of about 5 to 20 μm, for example. The negative electrode mixture layer is formed on the surface of the negative electrode current collector. The negative electrode mixture layer may have a thickness of about 10 to 150 μm, for example. The negative electrode mixture layer contains a negative electrode active material, a binder material, and the like. The negative electrode mixture layer contains, for example, 95 to 99% by mass of a negative electrode active material and 1 to 5% by mass of a binder.

負極活物質およびバインダは特に限定されるべきではない。負極活物質は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、珪素、酸化珪素、錫、酸化錫等であってもよい。バインダは、たとえば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等であってもよい。   The negative electrode active material and the binder should not be particularly limited. The negative electrode active material may be, for example, graphite, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, silicon, silicon oxide, tin, tin oxide, or the like. The binder may be, for example, carboxymethyl cellulose (CMC), styrene butadiene rubber (SBR), or the like.

(セパレータ)
セパレータ30は、電気絶縁性の多孔質膜である。セパレータ30は、正極10と負極20とを電気的に隔離する。セパレータ30は、たとえば、5〜30μmの厚さを有してもよい。セパレータ30は、たとえば、多孔質ポリエチレン(PE)膜、多孔質ポリプロピレン(PP)膜等により構成され得る。セパレータ30は、多層構造を含んでもよい。たとえば、セパレータ30は、多孔質PP膜、多孔質PE膜、および多孔質PP膜がこの順序で積層されることにより構成されていてもよい。セパレータ30は、その表面に耐熱層を含んでいてもよい。耐熱層は、耐熱材料を含む。耐熱材料としては、たとえば、アルミナ等の金属酸化物粒子、ポリイミド等の高融点樹脂等が挙げられる。
(Separator)
The separator 30 is an electrically insulating porous film. The separator 30 electrically isolates the positive electrode 10 and the negative electrode 20. Separator 30 may have a thickness of 5 to 30 μm, for example. The separator 30 can be constituted by, for example, a porous polyethylene (PE) film, a porous polypropylene (PP) film, or the like. The separator 30 may include a multilayer structure. For example, the separator 30 may be configured by laminating a porous PP film, a porous PE film, and a porous PP film in this order. The separator 30 may include a heat resistant layer on the surface thereof. The heat resistant layer includes a heat resistant material. Examples of the heat-resistant material include metal oxide particles such as alumina, and a high melting point resin such as polyimide.

《電解液》
電解液は、リチウム塩および溶媒を含む。溶媒は非プロトン性である。溶媒は、たとえば、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合物でよい。環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合比は、体積比で、たとえば、環状カーボネート:鎖状カーボネート=1:9〜5:5でよい。環状カーボネートとしては、たとえば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)等であってもよい。鎖状カーボネートは、たとえば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等であってもよい。電解液は、たとえば、0.5〜2.0mоl/Lのリチウム塩を含む。リチウム塩は、たとえば、LiPF、LiBF、Li[N(FSO]、Li[N(CFSO]等であってもよい。
<Electrolyte>
The electrolytic solution includes a lithium salt and a solvent. The solvent is aprotic. The solvent may be, for example, a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. The mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate may be a volume ratio, for example, cyclic carbonate: chain carbonate = 1: 9 to 5: 5. Examples of the cyclic carbonate may include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and the like. The chain carbonate may be, for example, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC) or the like. The electrolytic solution contains, for example, a 0.5 to 2.0 mol / L lithium salt. The lithium salt may be, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , Li [N (FSO 2 ) 2 ], Li [N (CF 3 SO 2 ) 2 ] and the like.

<変形例>
図6は、本開示の変形例に係る二次電池の構成の一例を示す概略断面図である。巻回電極群40の表面(最外周)に加えて、巻回電極群40の中心(最内周)にも、粘着層42が配置されていてもよい。配置個所を除き、粘着層42の構成は、粘着層41と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし粘着層42も、10質量%以上90質量%以下の樹脂および残部の絶縁性フィラーを含有し、0.1mm以上の厚さを有し、0.5N/m以上の剥離強度を有し、0%以上25%以下の多孔度を有し、フレーク状の絶縁性フィラーを含有し、絶縁性フィラーのアスペクト比が3以上であるものとする。巻回電極群40の最内周にも粘着層42が配置されることにより、微小短絡の抑制効果がいっそう向上すると考えられる。
<Modification>
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a secondary battery according to a modified example of the present disclosure. In addition to the surface (outermost circumference) of the wound electrode group 40, the adhesive layer 42 may be disposed at the center (innermost circumference) of the wound electrode group 40. Except for the location, the configuration of the adhesive layer 42 may be the same as or different from that of the adhesive layer 41. However, the adhesive layer 42 also contains 10% by mass or more and 90% by mass or less of resin and the remaining insulating filler, has a thickness of 0.1 mm or more, and has a peel strength of 0.5 N / m or more, It has a porosity of 0% to 25%, contains flaky insulating filler, and the insulating filler has an aspect ratio of 3 or more. By arranging the adhesive layer 42 also on the innermost periphery of the wound electrode group 40, it is considered that the effect of suppressing a micro short circuit is further improved.

以下、実施例が説明される。ただし以下の例は、本開示の範囲を限定するものではない。   Examples will be described below. However, the following examples do not limit the scope of the present disclosure.

<二次電池の製造>
《実施例1》
(正極の製造)
以下の材料が準備された。
正極活物質:LiNi1/3Co1/3Mn1/32
導電材:AB
バインダ:PVdF
溶媒:N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
正極集電体:Al箔(厚さ:20μm)
<Manufacture of secondary batteries>
Example 1
(Manufacture of positive electrode)
The following materials were prepared:
Cathode active material: LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2
Conductive material: AB
Binder: PVdF
Solvent: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
Positive electrode current collector: Al foil (thickness: 20 μm)

正極活物質、導電材、バインダおよび溶媒が混合されることにより、正極スラリーが調製された。正極スラリーにおいて、固形分の配合は、質量比で「正極活物質:導電材:バインダ=90:8:2」とされた。   A positive electrode slurry was prepared by mixing a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and a solvent. In the positive electrode slurry, the solid content was “positive electrode active material: conductive material: binder = 90: 8: 2” by mass ratio.

正極スラリーが、正極集電体の表面(表裏両面)に塗布され、乾燥されることにより、正極合材層が形成された。正極合材層の単位面積あたりの質量は、片面あたり15mg/cm2とされた。正極合材層が所定の厚さに圧延された。これにより正極が製造された。正極が帯状に裁断された。正極合材層の幅寸法は110mmとされた。 The positive electrode slurry was applied to the surface (both front and back surfaces) of the positive electrode current collector and dried to form a positive electrode mixture layer. The mass per unit area of the positive electrode mixture layer was 15 mg / cm 2 per side. The positive electrode mixture layer was rolled to a predetermined thickness. This produced a positive electrode. The positive electrode was cut into a strip shape. The width dimension of the positive electrode mixture layer was 110 mm.

(負極の製造)
以下の材料が準備された。
負極活物質:天然黒鉛
バインダ:CMCおよびSBR
溶媒:水
負極集電体:Cu箔(厚さ:10μm)
(Manufacture of negative electrode)
The following materials were prepared:
Negative electrode active material: Natural graphite Binder: CMC and SBR
Solvent: Water Negative electrode current collector: Cu foil (thickness: 10 μm)

負極活物質、バインダおよび溶媒が混合されることにより、負極スラリーが調製された。負極スラリーにおいて、固形分の配合は、質量比で「負極活物質:CMC:SBR=98:1:1」とされた。負極スラリーが、負極集電体の表面(表裏両面)に塗布され、乾燥されることにより、負極合材層が形成された。負極合材層の単位面積あたりの質量は、片面あたり15mg/cm2とされた。負極合材層が所定の厚さに圧延された。これにより負極が製造された。負極が帯状に裁断された。負極合材層の幅寸法は115mmとされた。 A negative electrode slurry was prepared by mixing the negative electrode active material, the binder, and the solvent. In the negative electrode slurry, the solid content was “negative electrode active material: CMC: SBR = 98: 1: 1” by mass ratio. The negative electrode slurry was applied to the surface (both front and back surfaces) of the negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer. The mass per unit area of the negative electrode mixture layer was 15 mg / cm 2 per side. The negative electrode mixture layer was rolled to a predetermined thickness. This produced a negative electrode. The negative electrode was cut into a strip shape. The width dimension of the negative electrode mixture layer was 115 mm.

(セパレータの製造)
多孔質PE膜(厚さ:20μm、幅寸法:120mm)の表面(表裏両面)が準備された。多孔質PE膜の表面に、4μmの厚さを有する耐熱層が形成された。耐熱層は、アルミナおよびアクリル樹脂により構成された。
(Manufacture of separators)
A surface (both front and back surfaces) of a porous PE membrane (thickness: 20 μm, width dimension: 120 mm) was prepared. A heat-resistant layer having a thickness of 4 μm was formed on the surface of the porous PE film. The heat-resistant layer was composed of alumina and acrylic resin.

(巻回電極群の構成)
セパレータを挟んで、正極と負極とが積層され、さらに各部材の長手方向に沿って巻回されることにより、巻回電極群が構成された。巻回電極群が扁平状に成形された。
(Configuration of wound electrode group)
The positive electrode and the negative electrode were stacked with the separator interposed therebetween, and further wound along the longitudinal direction of each member, thereby forming a wound electrode group. The wound electrode group was formed into a flat shape.

(粘着層の配置)
以下の材料が準備された。
樹脂:PVdF
絶縁性フィラー:ベーマイト(フレーク状、アスペクト比:5、最大径:20μm)
溶媒:NMP
(Adhesive layer placement)
The following materials were prepared:
Resin: PVdF
Insulating filler: boehmite (flakes, aspect ratio: 5, maximum diameter: 20 μm)
Solvent: NMP

樹脂、絶縁性フィラーおよび溶媒が混合されることにより、スラリーが調製された。固形分の配合は、質量比で「樹脂:絶縁性フィラー=50:50」とされた。スプレー塗布により、巻回電極群の表面(最外周)にスラリーが塗布され、乾燥された。これにより、0.5mmの厚さを有する粘着層が形成された。   A slurry was prepared by mixing the resin, the insulating filler, and the solvent. The solid content was “resin: insulating filler = 50: 50” by mass ratio. The slurry was apply | coated to the surface (outermost periphery) of the winding electrode group by spray application, and it dried. Thereby, an adhesive layer having a thickness of 0.5 mm was formed.

所定面積の粘着層がセパレータと共に切り出された。粘着層の厚さ、および単位面積あたりの質量が測定された。前述の方法により、多孔度が算出された。切り出された粘着層がステンレス板に張り付けられた。90°剥離試験により、粘着層がステンレス板から剥離される際の剥離強度が測定された。   A predetermined area of the adhesive layer was cut out together with the separator. The thickness of the adhesive layer and the mass per unit area were measured. The porosity was calculated by the method described above. The cut out adhesive layer was attached to a stainless steel plate. The peel strength when the adhesive layer was peeled from the stainless steel plate was measured by a 90 ° peel test.

(電解液)
以下の成分を含む電解液が準備された。
溶媒:[EC:EMC:DEC=3:5:2(体積比)]
リチウム塩:LiPF6(1mоl/l)
(Electrolyte)
An electrolyte solution containing the following components was prepared.
Solvent: [EC: EMC: DEC = 3: 5: 2 (volume ratio)]
Lithium salt: LiPF 6 (1 mol / l)

(筐体への封入)
角形の筐体(縦寸法:75mm、幅寸法:120mm、奥行き寸法:15mm、板厚:1mm)が準備された。粘着層が配置された巻回電極群が筐体に挿入された。電解液が筐体に注入された。筐体が密閉された。以上より、二次電池(角形リチウムイオン二次電池)が製造された。この二次電池は、3.0〜4.1Vの電圧範囲において、5Ahの容量を有するように設計されている。
(Enclosure in a housing)
A rectangular housing (vertical dimension: 75 mm, width dimension: 120 mm, depth dimension: 15 mm, plate thickness: 1 mm) was prepared. The wound electrode group in which the adhesive layer was disposed was inserted into the casing. Electrolyte was injected into the housing. The case was sealed. From the above, a secondary battery (rectangular lithium ion secondary battery) was manufactured. This secondary battery is designed to have a capacity of 5 Ah in a voltage range of 3.0 to 4.1V.

(初期充放電)
25℃環境において、5Aの電流により電池が4.1Vまで充電された。5分間の休止を挟んで、5Aの電流により電池が3.0Vまで放電された。その後、以下の定電流−定電圧充電(CC−CV充電)、および定電流−定電圧放電(CC−CV放電)により、初期の放電容量が測定された。
CC−CV充電:電流=5A、CV電圧=4.1V、終止電流=50mA
CC−CV放電:電流=5A、CV電圧=3.0V、終止電流=50mA
(Initial charge / discharge)
In a 25 ° C. environment, the battery was charged to 4.1 V with a current of 5 A. The battery was discharged to 3.0 V with a current of 5 A across a 5-minute pause. Thereafter, the initial discharge capacity was measured by the following constant current-constant voltage charge (CC-CV charge) and constant current-constant voltage discharge (CC-CV discharge).
CC-CV charge: current = 5A, CV voltage = 4.1V, end current = 50mA
CC-CV discharge: current = 5A, CV voltage = 3.0V, end current = 50mA

《比較例1》
巻回電極群の表面に粘着層が配置されないことを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Comparative Example 1 >>
A battery was produced by the same production method as in Example 1 except that the adhesive layer was not disposed on the surface of the wound electrode group.

《比較例2》
樹脂の構成比率が100質量%とされる(すなわち絶縁性フィラーを含まない粘着層が形成される)ことを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Comparative Example 2 >>
A battery was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1 except that the resin composition ratio was 100% by mass (that is, an adhesive layer containing no insulating filler was formed).

《実施例2〜5、比較例5、6》
下記表1に示されるように、絶縁性フィラーのアスペクト比が変更されることを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Examples 2 to 5, Comparative Examples 5 and 6 >>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1 except that the aspect ratio of the insulating filler was changed.

《比較例7》
下記表1に示されるように、樹脂の構成比率が変更されることを除いては、比較例6と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Comparative Example 7 >>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured by the same manufacturing method as in Comparative Example 6 except that the resin composition ratio was changed.

《実施例7、8、比較例4、11》
下記表1に示されるように、樹脂の構成比率が変更されることを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Examples 7 and 8, Comparative Examples 4 and 11 >>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1 except that the resin composition ratio was changed.

《実施例9、10、比較例10》
下記表1に示されるように、樹脂の種類が変更されることを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。「変性PE」は、水酸基が導入されたポリエチレンを示し、「変性PP」は、水酸基が導入されたポリプロピレンを示す。
<< Examples 9 and 10, Comparative Example 10 >>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1 except that the type of resin was changed. “Modified PE” indicates a polyethylene having a hydroxyl group introduced, and “modified PP” indicates a polypropylene having a hydroxyl group introduced.

《実施例11〜13、比較例9》
下記表1に示されるように、粘着層の厚さが変更されることを除いては、実施例1と同じ製造方法により電池が製造された。
<< Examples 11 to 13, Comparative Example 9 >>
As shown in Table 1 below, a battery was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1 except that the thickness of the adhesive layer was changed.

<釘刺し試験>
電池のSOC(State Of Charge)が100%に調整された。鋭利異物として、3mmの胴部径を有し、かつ1mmの尖端Rを有する釘が準備された。1mm/secの速度で、電池に釘が突き刺された。電池に釘が突き刺されてから1秒後の電圧降下量が測定された。結果は下記表1に示されている。電圧降下量が小さい程、電極バリと釘との間の微小短絡が抑制されていることを示している。
<Nail penetration test>
The SOC (State Of Charge) of the battery was adjusted to 100%. A nail having a body diameter of 3 mm and a point R of 1 mm was prepared as a sharp foreign material. A nail was pierced into the battery at a speed of 1 mm / sec. The amount of voltage drop 1 second after the nail was pierced into the battery was measured. The results are shown in Table 1 below. It shows that the smaller the amount of voltage drop, the smaller the short circuit between the electrode burr and the nail.

<結果>
上記表1に示されるように、粘着層が以下の(1)〜(5)の条件を満たす実施例は、同条件を満たさない比較例に比して、微小短絡が抑制されていた。
(1)粘着層が、10質量%以上90質量%以下の樹脂、および残部の絶縁性フィラーを含有する。
(2)粘着層が0.1mm以上の厚さを有する。
(3)粘着層が0.5N/m以上の剥離強度を有する。
(4)粘着層が0%以上25%以下の多孔度を有する。
(5)絶縁性フィラーがフレーク状であり、絶縁性フィラーのアスペクト比が3以上である。
<Result>
As shown in Table 1 above, in the examples in which the adhesive layer satisfies the following conditions (1) to (5), the short-circuit was suppressed as compared with the comparative example not satisfying the same conditions.
(1) The adhesive layer contains 10% by mass or more and 90% by mass or less of resin and the remaining insulating filler.
(2) The adhesive layer has a thickness of 0.1 mm or more.
(3) The adhesive layer has a peel strength of 0.5 N / m or more.
(4) The adhesive layer has a porosity of 0% to 25%.
(5) The insulating filler is flaky, and the aspect ratio of the insulating filler is 3 or more.

《粘着層の厚さ》
実施例1、11〜13、比較例1、3、9の結果より、粘着層の厚さが0.1mm未満の場合に、電圧降下量が大きくなっている。粘着層の厚さが0.1mm未満になると、釘の表面を緻密に被覆できないためと考えられる。粘着層の厚さが大きくなるほど、電圧降下量が小さくなっている。釘の表面に転写される粘着層が厚くなることにより、短絡抵抗が増加していると考えられる。図7は、釘刺し試験における電圧降下量と、粘着層の厚さとの関係を示すグラフである。図7の横軸は対数目盛で表示されている。図7に示されるように、粘着層の厚さが0.1mm未満になると、電圧降下量が急激に大きくなっている。
《Adhesive layer thickness》
From the results of Examples 1, 11 to 13, and Comparative Examples 1, 3, and 9, the amount of voltage drop is large when the thickness of the adhesive layer is less than 0.1 mm. If the thickness of the adhesive layer is less than 0.1 mm, it is considered that the surface of the nail cannot be covered densely. As the thickness of the adhesive layer increases, the amount of voltage drop decreases. It is considered that the short-circuit resistance is increased by increasing the thickness of the adhesive layer transferred to the surface of the nail. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the thickness of the adhesive layer. The horizontal axis of FIG. 7 is displayed on a logarithmic scale. As shown in FIG. 7, when the thickness of the adhesive layer is less than 0.1 mm, the voltage drop amount increases rapidly.

《樹脂の構成比率》
実施例1、7、8、比較例2、4、9、11の結果より、樹脂の構成比率が10質量%以上90質量%以下の場合に、電圧降下量が小さくなっている。図8は、釘刺し試験における電圧降下量と、樹脂の構成比率との関係を示すグラフである。図8に示されるように、樹脂の構成比率が10質量%未満になると、電圧降下量が急激に大きくなっている。樹脂の不足により、剥離強度が低下し、粘着層が釘の表面に転写され難くなるためと考えられる。
<Composition ratio of resin>
From the results of Examples 1, 7, 8, and Comparative Examples 2, 4, 9, 11, the voltage drop amount is small when the resin composition ratio is 10% by mass or more and 90% by mass or less. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the resin composition ratio. As shown in FIG. 8, when the resin composition ratio is less than 10% by mass, the voltage drop amount increases rapidly. It is thought that due to the lack of resin, the peel strength is lowered and the adhesive layer is difficult to be transferred to the surface of the nail.

比較例2は、電圧降下量が大きい。絶縁性フィラーが存在しないため、電極バリと釘との間の微小短絡を十分抑制できないものと考えられる。   In Comparative Example 2, the amount of voltage drop is large. Since there is no insulating filler, it is considered that a minute short circuit between the electrode burr and the nail cannot be sufficiently suppressed.

《絶縁性フィラーのアスペクト比》
実施例1〜6、比較例5〜6の結果より、アスペクト比が3以上の場合に電圧降下量が小さくなっている。図9は、釘刺し試験における電圧降下量と、絶縁性フィラーのアスペクト比との関係を示すグラフである。アスペクト比が大きくなるほど、電圧降下量が小さくなっている。アスペクト比が大きくなる程、絶縁性フィラーが配向しやすくなるためと考えられる。
<Aspect ratio of insulating filler>
From the results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 5 to 6, the amount of voltage drop is small when the aspect ratio is 3 or more. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the voltage drop amount in the nail penetration test and the aspect ratio of the insulating filler. As the aspect ratio increases, the amount of voltage drop decreases. This is probably because the larger the aspect ratio, the easier the orientation of the insulating filler.

《粘着層の多孔度》
実施例1、7、比較例4、8、9の結果より、粘着層の多孔度が25%以下の場合に、電圧降下量が小さくなっている。一方、粘着層の多孔度が25%を超えると、電圧降下量が大きくなっている。釘が緻密に被覆されないため、釘と電極バリとの間で微小短絡が起こっていると考えられる。
<Porosity of adhesive layer>
From the results of Examples 1 and 7, and Comparative Examples 4, 8, and 9, the voltage drop amount is small when the porosity of the adhesive layer is 25% or less. On the other hand, when the porosity of the adhesive layer exceeds 25%, the amount of voltage drop increases. Since the nail is not densely covered, it is considered that a micro short circuit has occurred between the nail and the electrode burr.

《樹脂の種類》
実施例1、9、10、比較例10の結果より、粘着層が上記(1)〜(5)の条件を満たす限り、樹脂の種類によらず、微小短絡の抑制効果が認められる。樹脂としてラテックスゴム(弾性ゴム)が使用された比較例10では、剥離強度の測定時に、粘着層が破断したため、剥離強度が測定できなかった。比較例10では、電圧降下量が大きくなっている。
<Resin types>
From the results of Examples 1, 9, 10 and Comparative Example 10, as long as the adhesive layer satisfies the above conditions (1) to (5), the effect of suppressing micro short-circuiting is recognized regardless of the type of resin. In Comparative Example 10 in which latex rubber (elastic rubber) was used as the resin, the peel strength could not be measured because the adhesive layer was broken during the peel strength measurement. In Comparative Example 10, the amount of voltage drop is large.

上記の実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記の説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above embodiments and examples are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10 正極、20 負極、30 セパレータ、40 巻回電極群、41,42 粘着層、41a 樹脂、41b 絶縁性フィラー、81 正極端子、82 負極端子、90 筐体、91 ケース、92 蓋、100 電池、200 鋭利異物、201 電極バリ。   10 positive electrode, 20 negative electrode, 30 separator, 40 wound electrode group, 41, 42 adhesive layer, 41a resin, 41b insulating filler, 81 positive electrode terminal, 82 negative electrode terminal, 90 housing, 91 case, 92 lid, 100 battery, 200 Sharp foreign matter, 201 Electrode burr.

Claims (1)

筐体、巻回電極群および粘着層
を少なくとも含み、
前記筐体は、前記巻回電極群および前記粘着層を収納しており、
前記粘着層は、前記巻回電極群の表面に配置されており、
前記粘着層は、10質量%以上90質量%以下の樹脂、および残部の絶縁性フィラーを含有し、
前記粘着層は、0.1mm以上の厚さを有し、
前記粘着層は、0.5N/m以上の剥離強度を有し、
前記粘着層は、0%以上25%以下の多孔度を有し、
前記絶縁性フィラーは、フレーク状であり、
前記絶縁性フィラーの厚さに対する前記絶縁性フィラーの最大径の比は3以上である、
二次電池。
Including at least a housing, a wound electrode group and an adhesive layer;
The housing houses the wound electrode group and the adhesive layer,
The adhesive layer is disposed on the surface of the wound electrode group,
The adhesive layer contains 10% by mass or more and 90% by mass or less of resin, and the remaining insulating filler,
The adhesive layer has a thickness of 0.1 mm or more,
The adhesive layer has a peel strength of 0.5 N / m or more,
The adhesive layer has a porosity of 0% to 25%,
The insulating filler is flaky,
The ratio of the maximum diameter of the insulating filler to the thickness of the insulating filler is 3 or more.
Secondary battery.
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