KR20110119563A - Separator - Google Patents

Separator Download PDF

Info

Publication number
KR20110119563A
KR20110119563A KR1020110038706A KR20110038706A KR20110119563A KR 20110119563 A KR20110119563 A KR 20110119563A KR 1020110038706 A KR1020110038706 A KR 1020110038706A KR 20110038706 A KR20110038706 A KR 20110038706A KR 20110119563 A KR20110119563 A KR 20110119563A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
separator
battery
active material
negative electrode
electrolyte
Prior art date
Application number
KR1020110038706A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101207640B1 (en
Inventor
노리히사 와끼
Original Assignee
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Publication of KR20110119563A publication Critical patent/KR20110119563A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101207640B1 publication Critical patent/KR101207640B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/457Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PURPOSE: A separator and a lithium ion secondary battery are provided to prevent the heat from being diffused to parts adjacent to a separator since the heat generated from the inside of a battery is dissipated to the plane direction of the separator. CONSTITUTION: In a separator(1), the thermal resistance of a plane direction is smaller than the thermal resistance of a thickness direction. The separator has a central part(2) and a surface part(3) having a void ratio bigger than the central part. The void ratio of the surface part is 90% or greater. The central part has a core part and an outer circumference having a void ratio bigger than the central part. An inorganic material is included in the central part or core part.

Description

세퍼레이터{SEPARATOR}Separator {SEPARATOR}

본 발명은, 세퍼레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a separator.

최근, 지구 온난화에 대처하기 위해, 이산화탄소량의 저감이 간절히 요망되고 있다. 자동차 업계에서는, 전기 자동차(EV)나 하이브리드 전기 자동차(HEV)의 도입에 의한 이산화탄소 배출량의 저감에 기대가 집중되고 있고, 이들의 실용화의 열쇠를 쥐고 있는 모터 구동용 2차 전지의 개발이 왕성하게 행해지고 있다.In recent years, in order to cope with global warming, reduction of the amount of carbon dioxide is eagerly desired. In the automobile industry, the expectation is focused on the reduction of carbon dioxide emission by the introduction of an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV), and the development of a motor-driven secondary battery which holds the key to their practical use is vigorously developed. It is done.

모터 구동용 2차 전지로서는, 모든 전지 중에서 가장 높은 이론 에너지를 갖는 리튬 이온 2차 전지가 주목을 모으고 있고, 현재 급속하게 개발이 진행되고 있다. 리튬 이온 2차 전지는, 일반적으로 활물질 등이 바인더와 함께 집전체에 도포되어 이루어지는 활물질층을 갖는 정극 및 부극이, 전해질층을 통해 접속되고, 전지 케이스에 수납되는 구성을 갖고 있다.As the motor driving secondary battery, a lithium ion secondary battery having the highest theoretical energy among all the batteries has attracted attention, and development is currently progressing rapidly. In general, a lithium ion secondary battery has a structure in which a positive electrode and a negative electrode having an active material layer in which an active material and the like are applied to a current collector together with a binder are connected through an electrolyte layer and stored in a battery case.

상술한 바와 같은 자동차 등의 모터 구동용 전원으로서 사용되는 비수 전해질 2차 전지에는, 휴대 전화나 노트북 등에 사용되는 민생용 비수 전해질 2차 전지와 비교하여 극히 높은 출력 특성을 갖는 것이 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해, 예의 연구 개발이 진행되고 있는 것이 현상이다.As described above, nonaqueous electrolyte secondary batteries used as power sources for driving motors of automobiles and the like are required to have extremely high output characteristics as compared with public nonaqueous electrolyte secondary batteries used in mobile phones, notebook computers and the like. In order to cope with such a demand, intensive research and development is in progress.

상기 리튬 이온 2차 전지는, 세퍼레이터를 구성 부재로서 포함한다. 특허 문헌 1에서는, 열전도성이 높은 무기 입자를 함침시킨 세퍼레이터가 제안되어 있고, 이에 의해 전지 내부에 발생된 열을 전지의 적층 방향으로 방출시킨다고 하는 효과를 도모하고 있다.The said lithium ion secondary battery contains a separator as a structural member. In patent document 1, the separator which impregnated the inorganic particle with high thermal conductivity is proposed, and the effect which discharge | releases the heat generate | occur | produced inside a battery to the lamination direction of a battery is aimed at by this.

일본 특허 출원 공개 평8-255615호 공보Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-255615

특허 문헌 1에 기재된 세퍼레이터에 따르면, 전지 내부에서 발생한 열을 전지의 두께 방향(적층 방향)으로 방출시킬 수 있다. 그러나 내부 단락에 의해 발생한 열이 인접하는 다른 단전지로 전파되어 버릴 우려가 있었다.According to the separator described in Patent Document 1, heat generated inside the battery can be released in the thickness direction (lamination direction) of the battery. However, there was a fear that the heat generated by the internal short circuit would propagate to other adjacent cells.

따라서 본 발명은, 내부 단락에 의해 전지 내부에서 발생한 열이 인접한 부품에 전파되는 것을 억제하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a means for suppressing propagation of heat generated inside a battery due to an internal short circuit to adjacent parts.

본 발명자들은, 상기한 과제에 비추어 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 면 방향의 열저항이, 두께 방향의 열저항보다도 작은 세퍼레이터에 의해, 상기 과제가 해결되는 것을 발견하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly researched in view of the said subject. As a result, it was found that the above-mentioned problems were solved by a separator whose thermal resistance in the plane direction was smaller than the thermal resistance in the thickness direction.

세퍼레이터 내부에서 발생한 열이, 세퍼레이터의 면 방향으로 이동하여 방열되므로, 세퍼레이터에 인접한 부품에 열이 전파되는 것을 억제할 수 있다.Since heat generated inside the separator moves in the plane direction of the separator to dissipate heat, it is possible to suppress the propagation of heat to components adjacent to the separator.

도 1은 적층형 리튬 이온 2차 전지의 구조를 도시하는 단면 개략도.
도 2는 제1 실시 형태의 세퍼레이터를 모식적으로 도시한 단면 개략도.
도 3은 세퍼레이터의 표면부의 공공률 및 세퍼레이터와 전극의 접촉 열저항의 관계를 나타내는 그래프.
도 4는 접촉 열저항의 산출 방법을 도시하는 모식도.
도 5는 세퍼레이터 표면부의 열전도율과 면 방향의 열저항의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 도 3의 그래프와 도 5의 그래프를 대조시킨 도면.
도 7은 제2 실시 형태의 세퍼레이터를 모식적으로 도시한 단면 개략도.
도 8은 제3 실시 형태의 세퍼레이터를 모식적으로 도시한 단면 개략도.
도 9는 리튬 이온 2차 전지의 외관을 도시한 사시도.
1 is a cross-sectional schematic diagram showing the structure of a stacked lithium ion secondary battery.
2 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a separator of a first embodiment.
3 is a graph showing the relationship between the porosity of the surface portion of the separator and the contact thermal resistance of the separator and the electrode.
4 is a schematic diagram illustrating a method of calculating contact thermal resistance.
5 is a graph showing the relationship between the thermal conductivity of the separator surface portion and the thermal resistance in the plane direction.
6 is a view in which the graph of FIG. 3 is compared with the graph of FIG. 5.
7 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a separator of a second embodiment.
8 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a separator of a third embodiment.
9 is a perspective view showing the appearance of a lithium ion secondary battery.

우선, 바람직한 실시 형태인 비수 전해질 리튬 이온 2차 전지에 대해 설명하지만, 이하의 실시 형태에만 제한되는 것은 아니다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 번호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 설명의 사정상 과장되어 있어, 실제의 비율과는 다른 경우가 있다.First, although the nonaqueous electrolyte lithium ion secondary battery which is preferable embodiment is demonstrated, it is not limited only to the following embodiment. In addition, in description of drawing, the same number is attached | subjected to the same element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.

리튬 이온 2차 전지의 구조ㆍ형태로 구별한 경우에는, 적층형(편평형) 전지, 권회형(원통형) 전지 등 특별히 제한되지 않으며, 종래 공지의 어떠한 구조에도 적용될 수 있다.When distinguished by the structure and the form of a lithium ion secondary battery, it does not restrict | limit especially, a laminated type (flat type) battery, a wound type (cylindrical type) battery, etc., and can apply to any conventionally well-known structure.

마찬가지로, 전해질의 형태로 구별한 경우에도 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 비수 전해액을 세퍼레이터에 함침시킨 액체 전해질형 전지, 폴리머 전지라고도 칭해지는 고분자 겔 전해질형 전지 및 고체 고분자 전해질(전고체 전해질)형 전지의 어느 쪽에도 적용될 수 있다. 고분자 겔 전해질 및 고체 고분자 전해질에 관해서는, 이들을 단독으로 사용할 수도 있고, 이들 고분자 겔 전해질이나 고체 고분자 전해질을 세퍼레이터에 함침시켜 사용할 수도 있다.Similarly, there is no restriction | limiting in particular also when distinguishing in the form of electrolyte. For example, it can be applied to both a liquid electrolyte type battery in which a nonaqueous electrolyte solution is impregnated in a separator, a polymer gel electrolyte type battery also called a polymer battery, and a solid polymer electrolyte (all-solid electrolyte) type battery. Regarding the polymer gel electrolyte and the solid polymer electrolyte, these may be used alone, or these polymer gel electrolytes or solid polymer electrolytes may be impregnated in the separator and used.

[전지의 전체 구조][Overall Structure of Battery]

도 1은, 편평형(적층형)의 비수 전해질 리튬 이온 2차 전지(이하, 단순히「적층형 전지」라고도 함)의 일 실시 형태의 기본 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 적층형 전지(10)는, 실제로 충방전 반응이 진행되는 대략 직사각형의 발전 요소(21)가, 외장체인 전지 외장재(29)의 내부에 밀봉된 구조를 갖는다. 여기서, 발전 요소(21)는 정극 집전체(11)의 양면에 정극 활물질층(13)이 배치된 정극과, 전해질층(17)과, 부극 집전체(12)의 양면에 부극 활물질층(15)이 배치된 부극을 적층한 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 하나의 정극 활물질층(13)과 이것에 인접하는 부극 활물질층(15)이, 전해질층(17)을 통해 대향하도록 하여, 부극, 전해질층 및 정극이 이 순서대로 적층되어 있다.1 is a schematic diagram showing a basic configuration of an embodiment of a flat (laminated) nonaqueous electrolyte lithium ion secondary battery (hereinafter, also simply referred to as a "laminated battery"). As shown in FIG. 1, the stacked battery 10 of the present embodiment has a structure in which a substantially rectangular power generating element 21 in which a charge / discharge reaction actually proceeds is sealed inside a battery packaging material 29, which is an exterior body. Have Here, the power generation element 21 includes the positive electrode having the positive electrode active material layer 13 disposed on both surfaces of the positive electrode current collector 11, the electrolyte layer 17, and the negative electrode active material layer 15 on both sides of the negative electrode current collector 12. ) Has a structure in which a negative electrode on which is disposed is stacked. Specifically, the negative electrode, the electrolyte layer, and the positive electrode are laminated in this order so that one positive electrode active material layer 13 and the negative electrode active material layer 15 adjacent thereto face each other via the electrolyte layer 17.

이에 의해, 인접하는 정극, 전해질층 및 부극은, 하나의 단전지층(19)을 구성한다. 따라서, 본 실시 형태의 적층형 전지(10)는, 단전지층(19)이 복수 적층됨으로써, 전기적으로 병렬 접속되어 이루어지는 구성을 갖는다고도 할 수 있다. 또한, 발전 요소(21)의 양 최외층에 위치하는 최외층 정극 집전체에는, 모두 편면에만 정극 활물질층(13)이 배치되어 있지만, 양면에 활물질층이 설치되어도 좋다. 즉, 편면에만 활물질층을 설치한 최외층 전용의 집전체로 하는 것이 아니라, 양면에 활물질층이 있는 집전체를 그대로 최외층의 집전체로서 사용해도 된다. 또한, 도 1과는 정극 및 부극의 배치를 반대로 함으로써, 발전 요소(21)의 양 최외층에 최외층 부극 집전체가 위치하도록 하여, 상기 최외층 부극 집전체의 편면 또는 양면에 부극 활물질층이 배치되어 있도록 해도 된다.As a result, the adjacent positive electrode, electrolyte layer, and negative electrode constitute one unit cell layer 19. Therefore, the laminated battery 10 of this embodiment can also be said to have a structure by which the single cell layer 19 is laminated | stacked and electrically connected in parallel. In addition, although the positive electrode active material layer 13 is arrange | positioned only to one side in the outermost layer positive electrode electrical power collector which is located in both outermost layers of the power generation element 21, the active material layer may be provided in both surfaces. In other words, the current collector having the active material layer on both sides may be used as the current collector of the outermost layer, instead of being used as the current collector for the outermost layer provided with the active material layer only on one side. In addition, as shown in FIG. 1, the arrangement of the positive electrode and the negative electrode is reversed, so that the outermost negative electrode current collector is positioned at both outermost layers of the power generation element 21, and the negative electrode active material layer is disposed on one or both surfaces of the outermost negative electrode current collector. It may be arranged.

정극 집전체(11) 및 부극 집전체(12)는, 각 전극(정극 및 부극)과 도통되는 정극 집전판(25) 및 부극 집전판(27)이 각각 장착되고, 전지 외장재(29)의 단부에 끼워지도록 하여 전지 외장재(29)의 외부로 도출되는 구조를 갖고 있다. 정극 집전판(25) 및 부극 집전판(27)은 각각, 필요에 따라서 정극 리드 및 부극 리드(도시하지 않음)를 통해, 각 전극의 정극 집전체(11) 및 부극 집전체(12)에 초음파 용접이나 저항 용접 등에 의해 장착되어 있어도 된다.The positive electrode current collector 11 and the negative electrode current collector 12 are each provided with a positive electrode current collector plate 25 and a negative electrode current collector plate 27, which are electrically connected to each electrode (positive electrode and negative electrode), and end portions of the battery exterior member 29. It has a structure which is led out to the exterior of the battery packaging material 29 so that it may fit in the inside. The positive electrode current collector plate 25 and the negative electrode current collector plate 27 are each ultrasonically applied to the positive electrode current collector 11 and the negative electrode current collector 12 of each electrode through a positive electrode lead and a negative electrode lead (not shown), respectively, as necessary. It may be attached by welding, resistance welding, or the like.

도 2는 적층형 리튬 이온 2차 전지(10)에서 사용되는 전해질층(17)에 포함되는 세퍼레이터(제1 실시 형태)를 확대하여 도시한 단면 개략도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 세퍼레이터(1)는, 중심부(2)와, 중심부(2)의 공공률보다도 공공률이 큰 표면부(3)를 포함한다. 이러한 구성으로 함으로써, 본 실시 형태의 세퍼레이터는, 면 방향의 열저항이 두께 방향(적층 방향)의 열저항보다도 작게 되어 있다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional schematic view of a separator (first embodiment) included in the electrolyte layer 17 used in the stacked lithium ion secondary battery 10. As shown in FIG. 2, the separator 1 of the present embodiment includes a central portion 2 and a surface portion 3 having a larger porosity than the porosity of the central portion 2. By setting it as such a structure, in the separator of this embodiment, the thermal resistance of a surface direction is smaller than the thermal resistance of a thickness direction (lamination direction).

종래, 전지 내부의 열을 방출시키는 대책으로서 세퍼레이터에 열전도성이 높은 무기 입자를 함침시켜, 전지의 두께 방향(적층 방향)으로 열을 방출시키는 방책이 행해지고 있었다. 그러나 이러한 세퍼레이터를 사용하면, 전극의 두께 방향(적층 방향)의 열전도성이 높아져 버리므로, 내부 단락에 의해 전지 내부에서 발생한 열을 다른 단전지층으로도 흘려 버린다. 그 결과, 인접하는 다른 단전지층도 고온으로 되어, 전지의 온도 상승의 억제가 불충분하다고 하는 문제가 있었다.Conventionally, as a countermeasure for releasing heat inside a battery, the separator has been impregnated with inorganic particles having high thermal conductivity, and the heat is released in the thickness direction (lamination direction) of the battery. However, when such a separator is used, the thermal conductivity in the thickness direction (lamination direction) of the electrode is increased, so that heat generated inside the battery due to an internal short circuit also flows to other single cell layers. As a result, the other unit cell layers adjacent also became high temperature, and there existed a problem that the suppression of the temperature rise of a battery was inadequate.

이에 대해, 본 실시 형태의 세퍼레이터는, 면 방향의 열저항이, 두께 방향(적층 방향)의 열저항보다도 작게 되어 있다. 따라서, 내부 단락에 의해 전지 내부(예를 들어, 세퍼레이터 등)에서 발생한 열은, 세퍼레이터의 면 방향으로 이동하여 방열되므로, 두께 방향(적층 방향)으로 열이 전파되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 세퍼레이터에 인접하는 다른 부품에 열이 전파되는 것을 억제할 수 있어, 전지의 온도 상승을 억제할 수 있다.In contrast, in the separator of the present embodiment, the thermal resistance in the plane direction is smaller than the thermal resistance in the thickness direction (lamination direction). Therefore, the heat generated inside the battery (for example, the separator, etc.) due to the internal short circuit moves in the plane direction of the separator and dissipates the heat, so that heat can be prevented from propagating in the thickness direction (lamination direction). As a result, the propagation of heat to other components adjacent to the separator can be suppressed, and the temperature rise of the battery can be suppressed.

이하, 본 실시 형태의 세퍼레이터에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the separator of this embodiment is demonstrated in detail.

(세퍼레이터)(Separator)

세퍼레이터의 재료는, 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 전해질(특히 전해액)을 흡수 유지 내지 담지하는 폴리머로 이루어지는 다공성 시트 세퍼레이터, 부직포 세퍼레이터 등을 사용할 수 있다.The material of the separator is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. For example, a porous sheet separator, a nonwoven fabric separator, etc. which consist of a polymer which absorbs, maintains, or supports an electrolyte (especially electrolyte solution) can be used.

폴리머로 이루어지는 다공성 시트로서는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀제 미다공막, PP/PE/PP의 3층 구조를 한 적층체, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드 등을 들 수 있다. 부직포의 재질로서는, 예를 들어 면, 레이온, 아세테이트, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리이미드, 또는 아라미드 수지 등 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 셀룰로오스, 세라믹으로 이루어지는 세퍼레이터를 사용해도 좋고, 면 방향의 열저항이 두께 방향(적층 방향)의 열저항보다도 작아지도록, 재료를 적절하게 선택하면 좋다. 보다 바람직하게는, 도 2에 도시하는 바와 같이 중심부의 시트(2)를, 상기 중심부의 시트(2)보다도 공공률이 큰 시트(3)로 끼움 지지하는 형태이다. 더욱 바람직하게는, 폴리머로 이루어지는 다공성 시트를 중심부(2)로서 사용하고, 상기 폴리머로 이루어지는 다공성 시트보다도 공공률이 큰 부직포를 표면부(3)에 사용하는 형태이다. 특히 바람직한 형태는, 중심부(2)에 CELGARD(등록 상표) 2500(CELGARD사제, 폴리프로필렌제 다공질막)을 사용하고, 표면부(3)에 셀룰로오스 세퍼레이터[니뽄 고오도시(日本高度紙) 고오교오 가부시끼가이샤제]를 사용하는 형태이다.Examples of the porous sheet made of a polymer include a polyolefin microporous membrane such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), a laminate having a three-layer structure of PP / PE / PP, polyethylene terephthalate (PET), and polyimide. Etc. can be mentioned. As a material of a nonwoven fabric, conventionally well-known things, such as polyolefin, polyimide, or aramid resin, such as cotton, rayon, acetate, nylon, polyester, polypropylene, and polyethylene, can be used, for example. In addition, a separator made of cellulose or ceramic may be used, and the material may be appropriately selected so that the thermal resistance in the surface direction becomes smaller than the thermal resistance in the thickness direction (lamination direction). More preferably, as shown in FIG. 2, the sheet | seat 2 of the center part is clamped and supported by the sheet | seat 3 with larger porosity than the sheet | seat 2 of the said center part. More preferably, a porous sheet made of a polymer is used as the central portion 2, and a nonwoven fabric having a larger porosity than the porous sheet made of the polymer is used for the surface portion 3. In a particularly preferred embodiment, CELGARD 2500 (manufactured by CELGARD, a polypropylene porous membrane) is used for the central portion 2, and a cellulose separator [Nippon Koshido Kogyo Co., Ltd. is used for the surface portion 3. Oh Kabuki Seiki Co., Ltd.] is used.

중심부(2)의 시트는 1매 단독으로 사용해도 되고, 복수매 사용해도 된다. 복수매 사용하는 경우는, 동일한 종류의 시트를 사용해도 되고 다른 종류의 시트를 사용해도 된다. 마찬가지로, 표면부(3)의 시트도, 1매 단독으로 사용해도 되고, 복수매 사용해도 된다. 복수매 사용하는 경우는, 동일한 종류의 시트를 사용해도 되고 다른 종류의 시트를 사용해도 된다.The sheet | seat of the center part 2 may be used individually by 1 sheet, and multiple sheets may be used. In the case of using a plurality of sheets, the same kind of sheets may be used, or different kinds of sheets may be used. Similarly, the sheet | seat of the surface part 3 may also be used individually by 1 sheet, and multiple sheets may be used. In the case of using a plurality of sheets, the same kind of sheets may be used, or different kinds of sheets may be used.

표면부(3)의 공공률은, 특별히 제한되지 않지만, 세퍼레이터의 두께 방향(적층 방향)의 열저항을 크게 하는 효과를 고려하여, 설정하는 것이 바람직하다.Although the porosity in particular of the surface part 3 is not restrict | limited, It is preferable to set in consideration of the effect which enlarges the thermal resistance of the thickness direction (lamination direction) of a separator.

도 3은 세퍼레이터 표면부(3)의 공공률 및 세퍼레이터와 전극의 접촉 열저항의 관계를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 공공률이 클수록, 접촉 열저항은 커진다. 그러나 세퍼레이터의 두께 방향(적층 방향)의 열저항을 크게 하는 효과를 고려하면, 세퍼레이터의 표면부(3)의 공공률은, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 세퍼레이터의 중심부(2)의 공공률은, 표면부(3)의 공공률보다도 작으면 되며, 전혀 제한되는 것은 아니다.3 is a graph showing the relationship between the porosity of the separator surface portion 3 and the contact thermal resistance of the separator and the electrode. As is apparent from this graph, the larger the porosity, the larger the contact thermal resistance. However, considering the effect of increasing the thermal resistance in the thickness direction (lamination direction) of the separator, the porosity of the surface portion 3 of the separator is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably. Is 90% or more. The porosity of the center part 2 of a separator should just be smaller than the porosity of the surface part 3, and is not restrict | limited at all.

상기한 공공률은, 수은 압입법에 의해 세퍼레이터 내부에 존재하는 공공의 체적을 측정하여, 세퍼레이터의 겉보기 체적에 대한 비율로서 구하였다. 또한, 이 방법 이외에도, 세퍼레이터의 부피 밀도(ρ')와 진밀도(ρ)를 사용하여, 하기 수학식 1로부터 공공률(ε)을 구할 수 있다.The porosity described above was measured by the mercury porosimetry to determine the volume of the pores present in the separator, and was determined as a ratio to the apparent volume of the separator. In addition to this method, the porosity ε can be obtained from Equation 1 below using the bulk density ρ 'and the true density ρ of the separator.

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 접촉 열저항은, 이하의 방법으로 측정ㆍ산출할 수 있다(도 4 참조). 우선, 레이저 플래시법에 의해, 세퍼레이터(표면부)의 일단부면에 펄스 형상의 열량을 부여하고, 다른 단부면의 온도 상승 시간을 계측함으로써, 열확산율을 계측하고, 열용량과 열확산율로부터 세퍼레이터의 열전도율(λs)을 산출한다. 마찬가지로 하여, 전극의 열전도율(λe)도 산출한다.In addition, the contact thermal resistance can be measured and calculated by the following method (refer FIG. 4). First, the heat spreading rate is measured by applying a pulsed heat amount to one end surface of the separator (surface portion) by measuring the temperature rise time of the other end surface by the laser flash method, and measuring the thermal conductivity of the separator from the heat capacity and the heat spreading rate. (λs) is calculated. Similarly, the thermal conductivity lambda e of the electrode is also calculated.

다음에, 세퍼레이터와 전극을 접촉시켜, 측면으로 열이 방출되지 않는 구조로서, 편측에 일정한 열량(Q)을 부여하여, 단부의 온도(Tso, Teo)를 계측한다.Next, the separator and the electrode are brought into contact with each other so that heat is not emitted to the side surface. A constant amount of heat Q is applied to one side, and the temperatures Tso and Teo at the end are measured.

상기한 열전도율(λs, λe), 부여한 열량(Q) 및 세퍼레이터(표면부) 및 전극의 단부의 온도(Tso, Teo)로부터, 푸리에의 식에 의해 세퍼레이터와 전극의 접촉면의 각각의 온도(Tsi, Tei)를 구할 수 있다. 구체적인 수학식을, 하기 수학식 2 및 3에 나타낸다.From the above-described thermal conductivity (λs, λe), the given amount of heat (Q) and the separator (surface portion) and the temperature (Tso, Teo) of the end of the electrode, the respective temperatures (Tsi, Tei) can be obtained. Specific formulas are shown in the following formulas (2) and (3).

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 수학식 2 및 수학식 3으로부터, Tsi 및 Tei가 산출되고, 그 차와 가한 열량(Q)으로부터, 하기 수학식 4에 의해 접촉 열저항이 산출된다.Tsi and Tei are calculated from the above equations (2) and (3), and the contact thermal resistance is calculated by the following equation (4) from the difference and the amount of heat Q added.

Figure pat00004
Figure pat00004

도 5는, 세퍼레이터 표면부(3)의 열전도율과 면 방향의 열저항의 관계를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 세퍼레이터 표면부(3)의 열전도율을 높게 할수록 면 방향의 열저항은 작아진다. 도 6은 도 3의 그래프와 도 5의 그래프를 대조시킨 도면이지만, 면 방향의 열저항을 두께 방향(적층 방향)의 접촉 열저항보다도 작게 한다고 하는 관점에서, 세퍼레이터의 열전도율을 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표면부의 공공률이 90%인 경우, 세퍼레이터의 열전도율은, 바람직하게는 20W/mㆍK 이상, 보다 바람직하게는 50W/mㆍK 이상, 더욱 바람직하게는 75W/mㆍK 이상이다.5 is a graph showing the relationship between the thermal conductivity of the separator surface portion 3 and the thermal resistance in the plane direction. As apparent from this graph, the higher the thermal conductivity of the separator surface portion 3, the smaller the thermal resistance in the plane direction. Although FIG. 6 is the figure which contrasted the graph of FIG. 3 with the graph of FIG. 5, it is preferable to set the thermal conductivity of a separator from a viewpoint of making thermal resistance of surface direction smaller than the contact thermal resistance of a thickness direction (lamination direction). . For example, when the porosity of the surface portion is 90%, the thermal conductivity of the separator is preferably 20 W / m · K or more, more preferably 50 W / m · K or more, even more preferably 75 W / m · K or more. to be.

상기 세퍼레이터의 중심부(2)의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 5 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 세퍼레이터의 표면부(3)의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 5 내지 50㎛인 것이 바람직하다.Although the thickness in particular of the center part 2 of the said separator is not restrict | limited, It is preferable that it is 5-50 micrometers. Similarly, although the thickness of the surface part 3 of a separator is not specifically limited, It is preferable that it is 5-50 micrometers.

본 실시 형태의 세퍼레이터의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중심부의 부재 및 표면부의 부재를, 순차 압착, 융착 또는 접착하는 방법이라도 좋고, 중심부의 부재 및 표면부의 부재를 한 번에 압착, 융착 또는 접착하는 방법이라도 좋다.The manufacturing method of the separator of this embodiment is not specifically limited. For example, the method of crimping, fusion | melting, or adhering the member of a center part and the surface part may be sufficient, and the method of crimping, fusion | bonding, or adhering the member of a center part and the surface part at once may be sufficient.

이상 설명한 제1 실시 형태의 세퍼레이터는, 이하의 효과를 갖는다.The separator of 1st Embodiment demonstrated above has the following effects.

제1 실시 형태의 세퍼레이터는, 면 방향의 열저항이, 두께 방향(적층 방향)의 열저항보다도 작다. 따라서, 내부 단락에 의해 전지 내부에서 발생한 열은, 세퍼레이터의 면 방향으로 이동하여 방열되므로, 두께 방향(적층 방향)으로 열이 전파되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 인접하는 다른 부품으로 열이 전파되는 것을 억제할 수 있어, 전지의 온도 상승을 억제할 수 있다.In the separator of the first embodiment, the thermal resistance in the plane direction is smaller than the thermal resistance in the thickness direction (lamination direction). Therefore, since heat generated inside the battery due to internal short circuit moves in the plane direction of the separator and radiates heat, it is possible to suppress heat propagation in the thickness direction (lamination direction). As a result, the propagation of heat to other adjacent parts can be suppressed and the temperature rise of the battery can be suppressed.

도 7은 제2 실시 형태의 세퍼레이터를 도시하는 단면 개략도이다. 본 실시 형태의 세퍼레이터는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 중심부(2)와, 중심부보다도 공공률이 큰 표면부(3)를 갖고 있다. 이 구성에 더하여, 중심부(2)는 또한 중앙부(4)와 외주부(5)를 갖고 있고, 중앙부(4)에는 공공률이 작은 부재가 배치되고, 중심부(2)의 외주부(5)에는 공공률이 큰 부재가 배치되어 있다. 이로 인해, 고온으로 되기 쉬운 세퍼레이터의 면 방향의 중앙부(4)의 열전도율을 높일 수 있어, 발열한 열을 더욱 효율적으로 세퍼레이터의 외주부(5)로 방출시킬 수 있다.It is sectional schematic drawing which shows the separator of 2nd Embodiment. The separator of this embodiment has the center part 2 and the surface part 3 with a larger porosity than a center part like 1st Embodiment. In addition to this configuration, the central portion 2 also has a central portion 4 and an outer circumferential portion 5, the member having a small porosity is arranged in the central portion 4, and the empty portion in the outer circumferential portion 5 of the central portion 2. This large member is arranged. For this reason, the thermal conductivity of the center part 4 of the surface direction of the separator which tends to become high temperature can be improved, and the heat | fever which generate | occur | produced can be discharged | emitted to the outer peripheral part 5 of a separator more efficiently.

중앙부(4)에 사용되는 부재 및 외주부(5)에 사용되는 부재는, 특별히 제한되지 않지만, 중앙부(4)에는 폴리머로 이루어지는 다공성 시트를 사용하고, 외주부(5)에는 상기 폴리머로 이루어지는 다공성 시트보다도 공공률이 큰 부직포를 사용하는 형태가 바람직하다. 폴리머로 이루어지는 다공성 시트 및 부직포의 구체적인 예는 상기와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략한다. 특히 바람직한 형태는, 중앙부(4)에 CELGARD(등록 상표) 2500(CELGARD사제, 폴리프로필렌제 다공질막)을 사용하고, 외주부(5)에 셀룰로오스 세퍼레이터(니뽄 고오도시 고오교오 가부시끼가이샤제)를 사용하는 형태이다.Although the member used for the center part 4 and the member used for the outer peripheral part 5 are not restrict | limited, The porous part which consists of a polymer is used for the center part 4, and the outer peripheral part 5 is used rather than the porous sheet which consists of the said polymer. It is preferable to use a nonwoven fabric having a large porosity. Specific examples of the porous sheet and the nonwoven fabric made of the polymer are the same as described above, and thus description thereof is omitted here. In a particularly preferred embodiment, CELGARD (registered trademark) 2500 (CELGARD Co., Ltd., polypropylene porous membrane) is used for the central portion 4, and a cellulose separator (made by Nippon Koshido Kogyo Co., Ltd.) is used for the outer circumferential portion 5. Form.

중앙부(4)의 시트는 1매 단독으로 사용해도 되고, 복수매 사용해도 된다. 복수매 사용하는 경우는, 동일한 종류의 시트를 사용해도 되고, 다른 종류의 시트를 사용해도 된다. 마찬가지로, 외주부(5)의 시트도, 1매 단독으로 사용해도 되고, 복수매 사용해도 된다. 복수매 사용하는 경우는, 동일한 종류의 시트를 사용해도 되고 다른 종류의 시트를 사용해도 된다.The sheet | seat of the center part 4 may be used individually by 1 sheet, and multiple sheets may be used. When using multiple sheets, the same kind of sheet may be used, and a different kind of sheet may be used. Similarly, the sheet | seat of the outer peripheral part 5 may also be used individually by 1 sheet, and may use multiple sheets. In the case of using a plurality of sheets, the same kind of sheets may be used, or different kinds of sheets may be used.

이 중앙부(4)에는, 무기물이 함유되어도 된다. 무기물의 예로서는, 예를 들어 알루미나, 실리카, 티타니아, 베릴리아, 지르코니아, 마그네시아, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로도 2종 이상 조합해도 사용할 수 있다.The center portion 4 may contain an inorganic substance. Examples of the inorganic substance include alumina, silica, titania, beryllia, zirconia, magnesia, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 무기물의 함유량은, 특별히 제한되지 않지만, 세퍼레이터의 중앙부(4)의 질량에 대해, 바람직하게는 5 내지 60질량%, 보다 바람직하게는 10 내지 50질량%이다.Although content in particular of the said inorganic substance is not restrict | limited, Preferably it is 5-60 mass%, More preferably, it is 10-50 mass% with respect to the mass of the center part 4 of a separator.

무기물을 함유시키는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 세퍼레이터의 공공에, 직접 섬유상, 입자상, 인편상(燐片狀) 등의 무기물을 삽입하는 방법을 들 수 있다. 또한, 전해질 중 또는 전해액 중에 무기물을 혼합ㆍ분산시켜, 그 전해질 또는 그 전해액을 중앙부(4)에 함침시킴으로써도 무기물을 함유시킬 수 있다.The method of containing an inorganic substance is not specifically limited, For example, the method of inserting an inorganic substance, such as a fibrous form, a particulate form, a flaky form, directly into the cavity of a separator is mentioned. The inorganic substance can also be contained by mixing and dispersing the inorganic substance in the electrolyte or the electrolyte solution and impregnating the electrolyte or the electrolyte solution in the central portion 4.

도 8은 제3 실시 형태의 세퍼레이터를 도시하는 단면 개략도이다. 본 실시 형태의 세퍼레이터는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 중심부(2) 및 상기 중심부(2)보다도 공공률이 큰 표면부(3)를 갖지만, 중심부(2)는 무기물(6)을 함유하고 있다. 이에 의해, 세퍼레이터의 두께 방향(적층 방향)의 열전도성을 높이는 일이 거의 없거나 전혀 없이, 세퍼레이터의 면 방향의 열전도율만을 높게 할 수 있다. 따라서, 면 방향의 열저항은 보다 작아져, 전지 내부에서 발생한 열을 면 방향으로 더욱 효율적으로 방열시킬 수 있다. 이때, 사용되는 무기물이나 무기물을 함유시키는 방법은, 상기와 마찬가지이므로 여기서는 설명을 생략한다.8 is a cross-sectional schematic diagram illustrating the separator of a third embodiment. The separator of the present embodiment has the central portion 2 and the surface portion 3 having a larger porosity than the central portion 2, similarly to the first embodiment, but the central portion 2 contains the inorganic substance 6. . As a result, the thermal conductivity in the plane direction of the separator can be increased with little or no increase in the thermal conductivity in the thickness direction (lamination direction) of the separator. Therefore, the thermal resistance in the plane direction becomes smaller, and the heat generated inside the battery can be more efficiently radiated in the plane direction. Under the present circumstances, since the inorganic substance used and the method of containing inorganic substance are the same as the above, description is abbreviate | omitted here.

상기에서 설명한 리튬 이온 2차 전지는, 세퍼레이터에 특징을 갖는다. 이하, 그 밖의 주요한 구성 부재에 대해 설명한다.The lithium ion secondary battery demonstrated above has a characteristic in a separator. Hereinafter, other main structural members are demonstrated.

(집전체)(Current collector)

집전체는 도전성 재료로 구성된다. 집전체의 크기는, 전지의 사용 용도에 따라서 결정된다. 예를 들어, 고에너지 밀도가 요구되는 대형의 전지에 사용되는 것이면, 면적이 큰 집전체가 사용된다. 집전체의 두께에 대해서도 특별히 제한은 없다. 집전체의 두께는, 통상은 1 내지 100㎛ 정도이다.The current collector is made of a conductive material. The size of the current collector is determined by the use of the battery. For example, a current collector having a large area is used as long as it is used for a large battery requiring high energy density. There is no restriction | limiting in particular also about the thickness of an electrical power collector. The thickness of an electrical power collector is about 1-100 micrometers normally.

집전체를 구성하는 재료에 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 금속이나, 도전성 고분자 재료 또는 비도전성 고분자 재료에 도전성 필러가 첨가된 수지가 채용될 수 있다. 구체적으로는, 금속으로서는 알루미늄, 니켈, 철, 스테인리스, 티탄, 구리 등을 들 수 있다. 이들의 것 외에, 니켈과 알루미늄의 클래드재, 구리와 알루미늄의 클래드재, 또는 이들 금속의 조합의 도금재 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 금속 표면에 알루미늄이 피복되어 이루어지는 박이라도 좋다. 그 중에서도, 전자 전도성이나 전지 작동 전위의 관점에서는, 알루미늄, 스테인리스, 구리가 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular in the material which comprises a collector. For example, a metal or a resin in which a conductive filler is added to the conductive polymer material or the non-conductive polymer material may be employed. Specifically, aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, copper, etc. are mentioned as a metal. In addition to these, a cladding material of nickel and aluminum, a cladding material of copper and aluminum, or a plating material of a combination of these metals can be preferably used. Moreover, the foil by which aluminum is coat | covered on the metal surface may be sufficient. Especially, aluminum, stainless steel, and copper are preferable from a viewpoint of an electron conductivity and battery operation potential.

또한, 도전성 고분자 재료로서는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리파라페닐렌, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리옥사디아졸 등을 들 수 있다. 이러한 도전성 고분자 재료는, 도전성 필러를 첨가하지 않아도 충분한 도전성을 가지므로, 제조 공정의 용이화 또는 집전체의 경량화의 점에 있어서 유리하다.In addition, examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylenevinylene, polyacrylonitrile, polyoxadiazole, and the like. Such a conductive polymer material has sufficient conductivity even without adding a conductive filler, and is therefore advantageous in terms of facilitating the manufacturing process or reducing the weight of the current collector.

비도전성 고분자 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌[PE ; 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 등], 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르니트릴(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리아미드(PA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리불화비닐리덴(PVdF), 또는 폴리스티렌(PS) 등을 들 수 있다. 이러한 비도전성 고분자 재료는, 우수한 내전위성 또는 내용매성을 가질 수 있다.As a nonelectroconductive polymer material, for example, polyethylene [PE; High density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), etc.], polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethernitrile (PEN), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyamide ( PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethylacrylate (PMA), polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC) ), Polyvinylidene fluoride (PVdF), polystyrene (PS), and the like. Such a nonconductive polymer material may have excellent dislocation resistance or solvent resistance.

상기한 도전성 고분자 재료 또는 비도전성 고분자 재료에는, 필요에 따라서 도전성 필러가 첨가될 수 있다. 특히, 집전체의 기재(基材)로 되는 수지가 비도전성 고분자만으로 이루어지는 경우는, 수지에 도전성을 부여하기 위해 필연적으로 도전성 필러가 필수로 된다. 도전성 필러는, 도전성을 갖는 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 도전성, 내전위성, 또는 리튬 이온 차단성이 우수한 재료로서 금속 및 도전성 카본 등을 들 수 있다. 금속으로서는, 특별히 제한은 없지만, Ni, Ti, Al, Cu, Pt, Fe, Cr, Sn, Zn, In, Sb 및 K로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 혹은 이들 금속을 포함하는 합금 또는 금속 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 카본으로서는, 특별히 제한은 없지만, 아세틸렌 블랙, 벌칸, 블랙 펄, 카본 나노 파이버, 케첸 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노 혼, 카본 나노 벌룬 및 풀러렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 도전성 필러의 첨가량은, 집전체에 충분한 도전성을 부여할 수 있는 양이면 특별히 제한은 없고, 일반적으로는 5 내지 35질량% 정도이다.A conductive filler may be added to the conductive polymer material or the non-conductive polymer material as required. In particular, when the resin serving as the base material of the current collector is made of only the non-conductive polymer, the conductive filler is inevitably necessary in order to impart conductivity to the resin. The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a substance having conductivity. For example, metal, conductive carbon, etc. are mentioned as a material excellent in electroconductivity, electric potential resistance, or lithium ion barrier property. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Al, Cu, Pt, Fe, Cr, Sn, Zn, In, Sb, and K or an alloy containing these metals or It is preferable to include a metal oxide. The conductive carbon is not particularly limited, but includes at least one selected from the group consisting of acetylene black, vulcan, black pearl, carbon nanofibers, ketjen black, carbon nanotubes, carbon nanohorns, carbon nano balloons and fullerenes. It is desirable to. There is no restriction | limiting in particular if the addition amount of an electroconductive filler is a quantity which can provide sufficient electroconductivity to an electrical power collector, Generally, it is about 5-35 mass%.

(활물질층)(Active material layer)

[정극(정극 활물질층) 및 부극(부극 활물질층)][Positive electrode (positive electrode active material layer) and negative electrode (negative electrode active material layer)]

활물질층(13 또는 15)은 활물질을 포함하고, 필요에 따라서 그 밖의 첨가제를 더 포함한다.The active material layer 13 or 15 contains an active material and further contains other additives as necessary.

정극 활물질층(13)은, 정극 활물질을 포함한다. 정극 활물질로서는, 예를 들어 LiMn2O4, LiCoO2, LiNiO2, Li(Ni-Co-Mn)O2 및 이들 천이 금속의 일부가 다른 원소에 의해 치환된 것 등의 리튬-천이 금속 복합 산화물, 리튬-천이 금속 인산 화합물, 리튬-천이 금속 황산 화합물 등을 들 수 있다. 경우에 따라서는, 2종 이상의 정극 활물질이 병용되어도 좋다. 바람직하게는, 용량, 출력 특성의 관점에서, 리튬-천이 금속 복합 산화물이 정극 활물질로서 사용된다. 또한, 상기 이외의 정극 활물질이 사용되어도 좋은 것은 물론이다.The positive electrode active material layer 13 contains a positive electrode active material. Examples of the positive electrode active material include lithium-transition metal composite oxides such as LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li (Ni-Co-Mn) O 2, and some of these transition metals substituted by other elements. And lithium-transition metal phosphate compounds, lithium-transition metal sulfate compounds, and the like. In some cases, two or more kinds of positive electrode active materials may be used in combination. Preferably, in view of capacity and output characteristics, a lithium-transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material. It goes without saying that a positive electrode active material other than the above may be used.

부극 활물질층(15)은, 부극 활물질을 포함한다. 부극 활물질로서는, 예를 들어 그라파이트(흑연), 소프트 카본, 하드 카본 등의 탄소 재료, 리튬-천이 금속 복합 산화물(예를 들어, Li4Ti5O12), 금속 재료, 리튬 합금계 부극 재료 등을 들 수 있다. 경우에 따라서는, 2종 이상의 부극 활물질이 병용되어도 좋다. 바람직하게는, 용량, 출력 특성의 관점에서, 탄소 재료 또는 리튬-천이 금속 복합 산화물이, 부극 활물질로서 사용된다. 또한, 상기 이외의 부극 활물질이 사용되어도 좋은 것은 물론이다.The negative electrode active material layer 15 contains a negative electrode active material. Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite (graphite), soft carbon, and hard carbon, lithium-transition metal composite oxides (for example, Li 4 Ti 5 O 12 ), metal materials, lithium alloy negative electrode materials, and the like. Can be mentioned. In some cases, two or more types of negative electrode active materials may be used in combination. Preferably, from the viewpoint of capacity and output characteristics, a carbon material or a lithium-transition metal composite oxide is used as the negative electrode active material. It goes without saying that a negative electrode active material other than the above may be used.

각 활물질층(13, 15)에 포함되는 각각의 활물질의 평균 입자 직경은 특별히 제한되지 않지만, 고출력화의 관점에서는, 바람직하게는 1 내지 20㎛이다.Although the average particle diameter of each active material contained in each active material layer 13 and 15 is not specifically limited, From a viewpoint of high output, Preferably it is 1-20 micrometers.

정극 활물질층(13) 및 부극 활물질층(15)은, 바인더를 포함한다.The positive electrode active material layer 13 and the negative electrode active material layer 15 contain a binder.

활물질층에 사용되는 바인더로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 재료를 들 수 있다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르니트릴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리아미드, 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 스티렌ㆍ부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌ㆍ프로필렌 고무, 에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔 공중합체, 스티렌ㆍ부타디엔ㆍ스티렌 블록 공중합체 및 그 수소 첨가물, 스티렌ㆍ이소프렌ㆍ스티렌 블록 공중합체 및 그 수소 첨가물 등의 열가소성 고분자, 폴리불화비닐리덴(PVdF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌ㆍ헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 에틸렌ㆍ테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌ㆍ클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 폴리불화비닐(PVF) 등의 불소 수지, 비닐리덴플루오리드-헥사플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-HFP계 불소 고무), 비닐리덴플루오리드-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-HFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오리드-펜타플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-PFP계 불소 고무), 비닐리덴 플루오리드-펜타플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오리드-퍼플루오로메틸비닐에테르-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFMVE-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오리드-클로로트리플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-CTFE계 불소 고무) 등의 비닐리덴 플루오리드계 불소 고무, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리불화비닐리덴, 폴리이미드, 스티렌ㆍ부타디엔 고무, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드인 것이 보다 바람직하다. 이들의 적합한 바인더는, 내열성이 우수하고, 또한 전위창이 매우 넓어 정극 전위, 부극 전위 양쪽에 안정적으로 되어 활물질층에 사용이 가능해진다. 이들의 바인더는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Although it does not specifically limit as a binder used for an active material layer, For example, the following materials are mentioned. Polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polyethernitrile, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, carboxymethylcellulose (CMC), ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, styrene-butadiene Rubber (SBR), isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene copolymer, styrene butadiene styrene block copolymer and its hydrogenated substance, styrene isoprene styrene block copolymer and its hydrogenated substance Thermoplastic polymer, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer ( PFA), ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), fluorine resins such as ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), polyvinyl fluoride (PVF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluorine rubber (VDF-HFP fluorine rubber), vinyl Lidenfluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluorine rubber (VDF-HFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene fluorine rubber (VDF-PFP fluorine rubber), vinylidene Fluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluorine rubber (VDF-PFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene fluorine rubber (VDF-PFMVE- Vinylidene fluoride-based fluorine rubbers such as TFE-based fluorine rubber) and vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene-based fluorine rubber (VDF-CTFE-based fluorine rubber); and epoxy resins. Especially, it is more preferable that they are polyvinylidene fluoride, polyimide, styrene butadiene rubber, carboxymethylcellulose, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, and polyamide. These suitable binders are excellent in heat resistance and have a very wide potential window so that they are stable at both the positive electrode potential and the negative electrode potential, and thus can be used for the active material layer. These binders may be used independently and may use 2 or more types together.

활물질층 중에 포함되는 바인더량은, 활물질을 결착할 수 있는 양이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 활물질층에 대해, 0.5 내지 15질량%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 10질량%이다.Although the amount of binder contained in an active material layer will not be specifically limited if it is an quantity which can bind an active material, Preferably it is 0.5-15 mass% with respect to an active material layer, More preferably, it is 1-10 mass%.

활물질층에 포함될 수 있는 그 밖의 첨가제로서는, 예를 들어 도전 조제, 전해질염(리튬염), 이온 전도성 폴리머 등을 들 수 있다.As another additive which may be contained in an active material layer, a conductive support agent, electrolyte salt (lithium salt), an ion conductive polymer, etc. are mentioned, for example.

도전 조제라 함은, 정극 활물질층 또는 부극 활물질층의 도전성을 향상시키기 위해 배합되는 첨가물을 말한다. 도전 조제로서는, 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙, 그라파이트, 기상 성장 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 들 수 있다. 활물질층이 도전 조제를 포함하면, 활물질층의 내부에 있어서의 전자 네트워크가 효과적으로 형성되어, 전지의 출력 특성의 향상에 기여할 수 있다.A conductive support agent means the additive mix | blended in order to improve the electroconductivity of a positive electrode active material layer or a negative electrode active material layer. As a conductive support agent, carbon materials, such as carbon black, such as acetylene black, graphite, and vapor-grown carbon fiber, are mentioned. When the active material layer contains a conductive assistant, the electronic network in the inside of the active material layer is effectively formed, which can contribute to the improvement of the output characteristics of the battery.

전해질염(리튬염)으로서는, Li(C2F5SO2)2N, LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiCF3SO3 등을 들 수 있다.Examples of the electrolyte salt (lithium salt) include Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , and the like.

이온 전도성 폴리머로서는, 예를 들어 폴리에틸렌옥시드(PEO)계 및 폴리프로필렌옥시드(PPO)계의 폴리머를 들 수 있다.As an ion conductive polymer, the polymer of a polyethylene oxide (PEO) system and a polypropylene oxide (PPO) system is mentioned, for example.

정극 활물질층 및 부극 활물질층 중에 포함되는 성분의 배합비는, 특별히 한정되지 않는다. 배합비는, 비수 용매 2차 전지에 대한 공지의 지식을 적절하게 참조함으로써 조정될 수 있다. 각 활물질층의 두께에 대해서도 특별히 제한은 없고, 전지에 대한 종래 공지의 지식이 적절하게 참조될 수 있다. 일례를 들면, 각 활물질층의 두께는 2 내지 100㎛ 정도이다.The compounding ratio of the component contained in a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer is not specifically limited. The blending ratio can be adjusted by appropriately referring to known knowledge about nonaqueous solvent secondary batteries. There is no restriction | limiting in particular also about the thickness of each active material layer, The conventionally well-known knowledge about a battery can be referred suitably. For example, the thickness of each active material layer is about 2-100 micrometers.

(전해질층)(Electrolyte layer)

전해질층(17)을 구성하는 전해질로서는, 액체 전해질 또는 폴리머 전해질이 사용될 수 있다.As the electrolyte constituting the electrolyte layer 17, a liquid electrolyte or a polymer electrolyte can be used.

액체 전해질은, 가소제인 유기 용매에 지지염인 리튬염이 용해된 형태를 갖는다. 가소제로서 사용될 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들어 에틸렌카보네이트(EC)나 프로필렌카보네이트(PC) 등의 카보네이트류가 예시된다. 또한, 지지염(리튬염)으로서는, LiBETI 등의 전극의 활물질층에 첨가될 수 있는 화합물이 마찬가지로 채용될 수 있다.The liquid electrolyte has a form in which a lithium salt as a supporting salt is dissolved in an organic solvent as a plasticizer. As an organic solvent which can be used as a plasticizer, carbonates, such as ethylene carbonate (EC) and a propylene carbonate (PC), are illustrated, for example. Moreover, as a supporting salt (lithium salt), the compound which can be added to the active material layer of an electrode, such as LiBETI, can be employ | adopted similarly.

한편, 폴리머 전해질은, 전해액을 포함하는 겔 전해질과, 전해액을 포함하지 않는 진성 폴리머 전해질로 분류된다.On the other hand, the polymer electrolyte is classified into a gel electrolyte containing an electrolyte solution and an intrinsic polymer electrolyte containing no electrolyte solution.

겔 전해질은, 이온 전도성 폴리머로 이루어지는 매트릭스 폴리머에, 상기한 액체 전해질이 주입되어 이루어지는 구성을 갖는다. 매트릭스 폴리머로서 사용되는 이온 전도성 폴리머로서는, 예를 들어 폴리에틸렌옥시드(PEO), 폴리프로필렌옥시드(PPO) 및 이들의 공중합체 등을 들 수 있다. 이러한 폴리알킬렌옥시드계 폴리머에는 리튬염 등의 전해질염이 잘 용해될 수 있다.The gel electrolyte has a structure in which the liquid electrolyte is injected into a matrix polymer made of an ion conductive polymer. As an ion conductive polymer used as a matrix polymer, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), these copolymers, etc. are mentioned, for example. In such a polyalkylene oxide polymer, electrolyte salts such as lithium salts can be dissolved well.

진성 폴리머 전해질은, 상기한 매트릭스 폴리머에 지지염(리튬염)이 용해되어 이루어지는 구성을 갖고, 가소제인 유기 용매를 포함하지 않는다. 따라서, 전해질층이 진성 폴리머 전해질로 구성되는 경우에는 전지로부터의 액 누설의 우려가 없어, 전지의 신뢰성이 향상될 수 있다.The intrinsic polymer electrolyte has a structure in which a supporting salt (lithium salt) is dissolved in the matrix polymer and does not include an organic solvent which is a plasticizer. Therefore, when the electrolyte layer is made of an intrinsic polymer electrolyte, there is no fear of liquid leakage from the battery, and the reliability of the battery can be improved.

겔 전해질이나 진성 폴리머 전해질의 매트릭스 폴리머는, 가교 구조를 형성함으로써 우수한 기계적 강도를 발현할 수 있다. 가교 구조를 형성시키기 위해서는, 적당한 중합 개시제를 사용하여, 고분자 전해질 형성용 중합성 폴리머(예를 들어, PEO나 PPO)에 대해 열중합, 자외선 중합, 방사선 중합, 전자선 중합 등의 중합 처리를 실시하면 된다.The matrix polymer of the gel electrolyte or the intrinsic polymer electrolyte can express excellent mechanical strength by forming a crosslinked structure. In order to form a crosslinked structure, a polymerization treatment such as thermal polymerization, ultraviolet polymerization, radiation polymerization, electron beam polymerization or the like may be performed on a polymerizable polymer for forming a polymer electrolyte (for example, PEO or PPO) using a suitable polymerization initiator. do.

(탭 및 리드)(Tab and lead)

전지 외부로 전류를 취출할 목적으로, 탭을 사용해도 된다. 탭은 최외층 집전체나 집전판에 전기적으로 접속되고, 전지 외장재인 라미네이트 시트의 외부로 취출된다.You may use a tab for the purpose of taking an electric current out of a battery. The tab is electrically connected to the outermost current collector and the current collector plate, and is taken out of the laminate sheet which is a battery exterior material.

탭을 구성하는 재료는 특별히 제한되지 않고, 리튬 이온 2차 전지용의 탭으로서 종래 사용되고 있는 공지의 고도전성 재료가 사용될 수 있다. 탭의 구성 재료로서는, 예를 들어 알루미늄, 구리, 티탄, 니켈, 스테인리스 강(SUS), 이들의 합금 등의 금속 재료가 바람직하고, 보다 바람직하게는 경량, 내식성, 고도전성의 관점에서 알루미늄, 구리 등이 바람직하다. 또한, 정극 탭과 부극 탭에서는, 동일한 재질이 사용되어도 되고, 다른 재질이 사용되어도 된다.The material constituting the tab is not particularly limited, and a known highly conductive material conventionally used as a tab for a lithium ion secondary battery can be used. As the constituent material of the tab, for example, metal materials such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), and alloys thereof are preferable, and more preferably aluminum, copper from the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity. Etc. are preferable. In addition, the same material may be used and the other material may be used for a positive electrode tab and a negative electrode tab.

정극 단자 리드 및 부극 단자 리드에 관해서도, 필요에 따라서 사용한다. 정극 단자 리드 및 부극 단자 리드의 재료는, 공지의 리튬 이온 2차 전지에서 사용되는 단자 리드를 사용할 수 있다. 또한, 전지 외장재(29)로부터 취출된 부분은, 주변 기기나 배선 등에 접촉하여 누전되거나 하여 제품(예를 들어, 자동차 부품, 특히 전자 기기 등)에 영향을 미치지 않도록, 내열 절연성의 열수축 튜브 등에 의해 피복하는 것이 바람직하다.The positive electrode terminal lead and the negative electrode terminal lead are also used as necessary. As a material of a positive electrode terminal lead and a negative electrode terminal lead, the terminal lead used by a well-known lithium ion secondary battery can be used. In addition, the portion taken out from the battery packaging material 29 may be contacted with a peripheral device, a wiring, or the like to short-circuit to prevent a product (for example, an automobile part, especially an electronic device, etc.) from being affected by a heat-shrinkable heat-shrink tube or the like. It is preferable to coat.

(전지 외장재)(Battery exterior material)

전지 외장재(29)로서는, 공지의 금속 캔 케이스를 사용할 수 있는 것 외에, 발전 요소를 덮을 수 있는, 알루미늄을 포함하는 라미네이트 필름을 사용한 주머니 형상의 케이스가 사용될 수 있다. 상기 라미네이트 필름에는, 예를 들어 PP, 알루미늄, 나일론을 이 순서로 적층하여 이루어지는 3층 구조의 라미네이트 필름 등을 사용할 수 있지만, 이들에 전혀 제한되는 것은 아니다. 고출력화나 냉각 성능이 우수하고, EV, HEV용의 대형 기기용 전지에 적절하게 이용할 수 있다고 하는 관점에서, 라미네이트 필름이 바람직하다.As the battery packaging material 29, a well-known metal can case can be used, and the bag-shaped case using the laminated film containing aluminum which can cover a power generating element can be used. Although the laminated film etc. which consist of PP, aluminum, and nylon laminated in this order can be used for the said laminated film, For example, it is not restrict | limited to these at all. A laminate film is preferable from the viewpoint of being high in output and cooling performance and suitably used in a battery for large equipment for EV and HEV.

또한, 상기한 리튬 이온 2차 전지는, 종래 공지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.Moreover, said lithium ion secondary battery can be manufactured by a conventionally well-known manufacturing method.

<리튬 이온 2차 전지의 외관 구성><Appearance Configuration of the Lithium Ion Secondary Battery>

도 9는 2차 전지의 대표적인 실시 형태인 편평한 리튬 이온 2차 전지의 외관을 도시한 사시도이다.9 is a perspective view showing the appearance of a flat lithium ion secondary battery as a representative embodiment of a secondary battery.

도 9에 도시하는 바와 같이, 편평한 리튬 이온 2차 전지(50)에서는, 직사각 형상의 편평한 형상을 갖고 있고, 그 양측부로부터는 전력을 취출하기 위한 정극 탭(58), 부극 탭(59)이 인출되어 있다. 발전 요소(57)는, 리튬 이온 2차 전지(50)의 전지 외장재(52)에 의해 둘러싸여, 그 주위는 열융착되어 있고, 발전 요소(57)는, 정극 탭(58) 및 부극 탭(59)을 외부로 인출한 상태에서 밀봉되어 있다. 여기서, 발전 요소(57)는, 앞서 설명한 도 1에 도시하는 리튬 이온 2차 전지(10)의 발전 요소(21)에 상당하는 것이다. 발전 요소(57)는, 정극(정극 활물질층)(13), 전해질층(17) 및 부극(부극 활물질층)(15)으로 구성되는 단전지층(단셀)(19)이 복수 적층된 것이다.As shown in FIG. 9, in the flat lithium ion secondary battery 50, it has a rectangular flat shape, and the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 for extracting electric power are taken out from the both sides. It is. The power generation element 57 is surrounded by the battery packaging material 52 of the lithium ion secondary battery 50, and the surroundings are heat-sealed, and the power generation element 57 includes the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59. ) Is sealed in the state where it is drawn out. Here, the power generation element 57 corresponds to the power generation element 21 of the lithium ion secondary battery 10 shown in FIG. 1 described above. The power generation element 57 is formed by stacking a plurality of unit cell layers (single cells) 19 composed of the positive electrode (positive electrode active material layer) 13, the electrolyte layer 17, and the negative electrode (negative electrode active material layer) 15.

또한, 상기 리튬 이온 2차 전지는, 적층형의 편평한 형상인 것에 제한되는 것은 아니다. 권회형의 리튬 이온 2차 전지에서는, 원통형 형상인 것이라도 좋고, 이러한 원통형 형상인 것을 변형시켜, 직사각 형상의 편평한 형상으로 한 것이라도 좋은 등, 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 원통형 형상인 것에서는, 그 외장재에, 라미네이트 필름을 사용해도 되고, 종래의 원통 캔(금속 캔)을 사용해도 되는 등, 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 발전 요소가 알루미늄 라미네이트 필름으로 외장된다. 당해 형태에 의해, 경량화가 달성될 수 있다.In addition, the said lithium ion secondary battery is not limited to what is a laminated flat shape. In a wound lithium ion secondary battery, it may be a cylindrical shape, it may deform | transform such cylindrical shape, and may be made into the rectangular shape flat shape, and is not specifically limited. In the said cylindrical shape, it does not restrict | limit especially, For example, a laminated film may be used for the exterior material, and a conventional cylindrical can (metal can) may be used. Preferably, the power generating element is sheathed with an aluminum laminate film. By this form, weight reduction can be achieved.

또한, 도 9에 도시하는 탭(58, 59)의 취출에 관해서도, 특별히 제한되는 것은 아니다. 정극 탭(58)과 부극 탭(59)을 동일한 변으로부터 인출하도록 해도 좋고, 정극 탭(58)과 부극 탭(59)을 각각 복수로 나누어, 각 변으로부터 취출하는 방법으로 해도 좋은 등, 도 9에 도시하는 것에 제한되는 것은 아니다. 또한, 권회형의 리튬 이온 전지에서는, 탭 대신에, 예를 들어 원통 캔(금속 캔)을 이용하여 단자를 형성하면 된다.Further, the extraction of the tabs 58 and 59 shown in FIG. 9 is not particularly limited. The positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 may be taken out from the same side, or the positive electrode tab 58 and the negative electrode tab 59 may be divided into a plurality, and may be taken out from each side. It is not limited to what is shown in. In the wound lithium ion battery, a terminal may be formed using, for example, a cylindrical can (metal can) instead of the tab.

상기 리튬 이온 2차 전지는, 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차나 연료 전지차나 하이브리드 연료 전지 자동차 등의 대용량 전원으로서, 고체적 에너지 밀도, 고체적 출력 밀도가 요구되는 차량 구동용 전원이나 보조 전원에 적절하게 이용할 수 있다.The lithium ion secondary battery is a large-capacity power source for an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a fuel cell vehicle, a hybrid fuel cell vehicle, and the like, and is suitably used for a vehicle driving power source or an auxiliary power source requiring a solid energy density and a solid output density. It is available.

1 : 세퍼레이터
2 : 중심부
3 : 표면부
4 : 중앙부
5 : 외주부
6 : 무기물
10, 50 : 리튬 이온 2차 전지
11 : 정극 집전체
12 : 부극 집전체
13 : 정극 활물질층
15 : 부극 활물질층
17 : 전해질층
19 : 단전지층
21, 57 : 발전 요소
25 : 정극 집전판
27 : 부극 집전판
29, 52 : 전지 외장재
58 : 정극 탭
59 : 부극 탭
1: Separator
2: center
3: Surface part
4: center part
5: outer periphery
6: mineral
10, 50: lithium ion secondary battery
11: positive electrode current collector
12: negative electrode current collector
13: positive electrode active material layer
15: negative electrode active material layer
17: electrolyte layer
19: unit cell layer
21, 57: power generation elements
25: positive electrode collector plate
27: negative electrode collector plate
29, 52: battery exterior material
58: positive electrode tap
59: negative electrode tab

Claims (6)

면 방향의 열저항이 두께 방향의 열저항보다도 작은, 세퍼레이터.A separator in which the thermal resistance in the plane direction is smaller than the thermal resistance in the thickness direction. 제1항에 있어서, 상기 세퍼레이터가 중심부와 상기 중심부보다도 공공률이 큰 표면부를 갖는, 세퍼레이터.The separator according to claim 1, wherein the separator has a central portion and a surface portion having a larger porosity than the central portion. 제2항에 있어서, 상기 표면부의 공공률이 90% 이상인, 세퍼레이터.The separator of Claim 2 whose porosity of the said surface part is 90% or more. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 중심부가, 중앙부와 상기 중앙부보다도 공공률이 큰 외주부를 더 갖는, 세퍼레이터.The separator according to claim 2 or 3, wherein the central portion further has a central portion and an outer peripheral portion having a larger porosity than the central portion. 제4항에 있어서, 무기물이 상기 중심부 또는 상기 중앙부에 함유되어 있는, 세퍼레이터.The separator according to claim 4, wherein an inorganic substance is contained in the central portion or the central portion. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 세퍼레이터를 포함하는, 리튬 이온 2차 전지.The lithium ion secondary battery containing the separator as described in any one of Claims 1-3.
KR1020110038706A 2010-04-27 2011-04-26 Separator KR101207640B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010102397A JP5418391B2 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Separator
JPJP-P-2010-102397 2010-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110119563A true KR20110119563A (en) 2011-11-02
KR101207640B1 KR101207640B1 (en) 2012-12-03

Family

ID=45322489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110038706A KR101207640B1 (en) 2010-04-27 2011-04-26 Separator

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5418391B2 (en)
KR (1) KR101207640B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10230089B2 (en) 2012-02-28 2019-03-12 Sei Corporation Electrolyte holder for lithium secondary battery and lithium secondary battery

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6337773B2 (en) * 2012-08-06 2018-06-06 住友化学株式会社 Roll member, coating device, separator manufacturing device, and secondary battery manufacturing device
WO2016068286A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-06 株式会社 東芝 Nonaqueous electrolyte battery and battery pack
JP6213506B2 (en) 2015-03-18 2017-10-18 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004220829A (en) * 2003-01-10 2004-08-05 Nissan Motor Co Ltd Bipolar battery
JP2007018861A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Nissan Motor Co Ltd Separator for battery and battery using this
JP4986465B2 (en) 2006-01-31 2012-07-25 三洋電機株式会社 Nickel metal hydride storage battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10230089B2 (en) 2012-02-28 2019-03-12 Sei Corporation Electrolyte holder for lithium secondary battery and lithium secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR101207640B1 (en) 2012-12-03
JP2011233354A (en) 2011-11-17
JP5418391B2 (en) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5359562B2 (en) Bipolar battery current collector
KR101342747B1 (en) Bipolar battery current collector and bipolar battery
JP5410822B2 (en) Bipolar battery current collector
KR101758002B1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5343500B2 (en) Bipolar electrode and bipolar secondary battery using the same
JP5493443B2 (en) Bipolar secondary battery
KR101799173B1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5966285B2 (en) Separator with heat-resistant insulation layer
JP2011029075A (en) Negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery using the same
WO2014157414A1 (en) Non-aqueous electrolytic secondary battery
JP5418088B2 (en) Current collector for lithium ion secondary battery
JP5434397B2 (en) Bipolar battery current collector
WO2014157419A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5540575B2 (en) Current collector for bipolar secondary battery, bipolar secondary battery, assembled battery, vehicle, control device for bipolar secondary battery, and control method for bipolar secondary battery
JP2010153224A (en) Electrode and manufacturing method for the same
KR20130069473A (en) Electric device
KR101207640B1 (en) Separator
KR101799172B1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2011029122A (en) Lithium ion secondary battery
JP2010212093A (en) Bipolar battery
JP2010212094A (en) Bipolar battery
JP7105166B2 (en) Current collector for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5375449B2 (en) Current collector for bipolar secondary battery
JP5920620B2 (en) Sealed secondary battery
JP2014086179A (en) Positive electrode for lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151030

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee