非水電解液二次電池用絕緣性多孔層及非水電解液二次電池用層疊間隔件制造技術

本發明專利技術提供一種使非水電解液二次電池的放電輸出特性提高的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層、非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其為作為非水電解液二次電池用層疊間隔件的包含由金屬氧化物形成的填料的多孔層，其每19.6mm

Insulating spacer layer for nonaqueous electrolyte two cell and laminated spacer for nonaqueous electrolyte two cell

The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery two to improve the output characteristics of a discharge to the nonaqueous electrolyte secondary battery with two insulating porous layer, nonaqueous electrolyte secondary battery two with insulating porous layer, the porous layer as a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising stacked with two spacers formed by metal oxide the packing, each of its 19.6mm

【技術實現步驟摘要】
非水電解液二次電池用絕緣性多孔層及非水電解液二次電池用層疊間隔件
本專利技術涉及一種非水電解液二次電池用絕緣性多孔層及非水電解液二次電池用層疊間隔件。
技術介紹
非水電解液二次電池、特別是鋰二次電池由于能量密度高而被廣泛用作個人電腦、移動電話、便攜式信息終端等所使用的電池。對于以這些鋰二次電池為代表的非水電解液二次電池而言，其能量密度高，在由電池的破損或使用電池的設備的破損等導致發生內部短路、外部短路時，流過大電流而劇烈發熱。因此，對于非水電解液二次電池要求防止一定程度以上的發熱而確保高安全性。作為該安全性的確保手段，通常有如下方法：在異常發熱時利用間隔件來阻斷正-負極間的離子的通過，從而賦予防止進一步發熱的關閉(shutdown)功能。作為使間隔件具有關閉功能的方法，可列舉將由異常發熱時熔融的材質形成的多孔膜作為間隔件使用的方法。即，對于使用了該間隔件的電池而言，在異常發熱時多孔膜熔融且無孔化，能夠阻斷離子的通過并抑制進一步發熱。作為具有此種關閉功能的間隔件，例如提出在多孔基材上形成包含無機微粒及粘合劑高分子的混合物的活性層(涂層)而成的層疊間隔件(專利文獻1～3)。另外，還提出在電極上形成可以作為間隔件發揮功能且包含無機微粒及粘結劑(樹脂)的多孔膜而成的鋰二次電池用電極(專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本公開專利公報“日本特表2008-503049號公報(2008年1月21日公表)”專利文獻2：日本公開專利公報“專利第5460962號公報(2014年4月2日發行)”專利文獻3：日本公開專利公報“專利第5655088號公報(2015年1月14日發行)”專利文獻4：日本公開專利公報“專利第5569515號公報(2014年8月13日發行)”
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，上述以往的安裝有具備層疊間隔件或多孔膜的電極的非水電解液二次電池具有放電輸出特性還不充分的課題。用于解決課題的手段為了解決上述的課題，本專利技術人發現：通過將含有無機填料的絕緣性多孔層的靜電電容調整為特定的范圍，從而使安裝有包含該絕緣性多孔層的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層或者具備該絕緣性多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件作為間隔件的非水電解液二次電池的放電輸出特性提高，由此想到本專利技術。即，本專利技術為以下所示的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件或非水電解液二次電池。本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，其是包含金屬氧化物微粒的多孔層，其中，每19.6mm2的靜電電容為0.0390nF以上且0.142nF以下，膜厚為0.1μm以上且20μm以下。在本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層中，優選使上述金屬氧化物微粒中包含鈦氧化物，更優選包含鋁元素及鈦元素。另外，優選使上述金屬氧化物微粒中包含固溶體形態的金屬氧化物。進而，優選使上述金屬氧化物微粒為粉碎物。此外，優選使上述金屬氧化物微粒包含2種以上的金屬氧化物。本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件，其特征在于，其是在包含50體積％以上聚烯烴的多孔膜的單面或雙面層疊包含金屬氧化物微粒的絕緣性多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件，上述絕緣性多孔層的膜厚為0.1μm以上且20μm以下，上述多孔膜的膜厚為4μm以上且50μm以下，每19.6mm2的靜電電容為0.0145nF以上且0.0230nF以下。本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件的相對介電常數優選為大于1.70且2.60以下。另外，在本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件中，包含50體積％以上上述聚烯烴的多孔膜的每19.6mm2的靜電電容優選為0.0230nF以上且0.0270nF以下。在本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件中，優選使上述絕緣性多孔層中包含含有鈦氧化物的金屬氧化物微粒，更優選包含含有鋁元素及鈦元素的金屬氧化物微粒。另外，在本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件中，優選使上述金屬氧化物微粒中包含固溶體形態的金屬氧化物。進而，在本專利技術的個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件中，優選使上述金屬氧化物微粒為粉碎物。此外，在本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件中，優選使上述金屬氧化物微粒包含2種以上的金屬氧化物。本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用構件可以為一種非水電解液二次電池用構件，其特征在于，依次配置有正極、本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層及負極。另外，本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用構件也可以為一種非水電解液二次電池用構件，其特征在于，依次配置有正極、本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件及負極。本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池可以為一種非水電解液二次電池，其特征在于，其是包含本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件和電解液溶劑的非水電解液二次電池，上述非水電解液二次電池用層疊間隔件的相對介電常數相對于上述電解液溶劑的相對介電常數的比例為0.0190以上且0.930以下。另外，本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池也可以為一種非水電解液二次電池，其他特征在于，包含本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層或本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用層疊間隔件。專利技術效果通過將本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層或非水電解液二次電池用層疊間隔件作為間隔件安裝到非水電解液二次電池中，從而可以提高該非水電解液二次電池的放電輸出特性。同樣，通過將本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用構件安裝到非水電解液二次電池中，從而可以提高該非水電解液二次電池的放電輸出特性。另外，本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池的放電輸出特性比以往的非水電解液二次電池更優異。予以說明，非水電解液二次電池用絕緣性多孔層在層疊于間隔件基材而形成層疊間隔件的情況下和在層疊于電極上而作為電極涂層單獨成為間隔件的情況下均發揮出提高非水電解液二次電池的放電輸出特性的效果。具體實施方式以下，對本專利技術進行詳細說明。以下，“A～B”的記載是指“A以上且B以下”。本說明書中，“非水電解液二次電池用層疊間隔件(以下，也簡稱為“層疊間隔件”)”、“非水電解液二次電池用絕緣性多孔層(以下，也簡稱為“絕緣性多孔層”)”及“多孔膜”分別具有的“靜電電容”、“相對介電常數”、“介電常數”、“膜厚”及“面積”使用以下的表1示出的符號來表示。另外，真空所具有的介電常數也使用以下的表1示出的符號來表示。【表1】靜電容量相對介電常數介電常數膜厚面積靜電容量計算式層疊間隔件C0εr0ε0d0S0C0＝ε*εr0*S0/d0多孔層C1εr1ε1d1S1C1＝ε*εr1*S1/d1多孔膜C2εr2ε2d2S2C2＝ε*εr2*S2/d2真空ε予以說明，以上示出的靜電電容等物理量中，由于測定面積恒定，因此S0＝S1＝S2，也將其面積簡稱為“S”。[實施方式1：非水電解液二次電池用絕緣性多孔層、實施方式2：非水電解液二次電池用層疊間隔件]本專利技術的實施方式1的非水電解液二次電池用絕緣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，其是包含金屬氧化物微粒的多孔層，其每19.6mm

【技術特征摘要】
2015.11.27 JP 2015-2321531.一種非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，其是包含金屬氧化物微粒的多孔層，其每19.6mm2的靜電電容為0.0390nF以上且0.142nF以下，膜厚為0.1μm以上且20μm以下。2.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，所述金屬氧化物微粒中包含鈦氧化物。3.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，所述金屬氧化物微粒中包含鋁元素及鈦元素。4.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，所述金屬氧化物微粒中包含固溶體形態的金屬氧化物。5.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，所述金屬氧化物微粒為粉碎物。6.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層，其特征在于，所述金屬氧化物微粒包含2種以上的金屬氧化物。7.一種非水電解液二次電池用構件，其特征在于，依次配置有正極、權利要求1～6中任一項所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層和負極。8.一種非水電解液二次電池，其特征在于，包含權利要求1～6中任一項所述的非水電解液二次電池用絕緣性多孔層。9.一種非水電解液二次電池用層疊間隔件，其特征在于，其在包含50體積％以上聚烯烴的多孔膜的單面或雙面層疊有包含金屬氧化物微粒的絕緣性多孔層，所述絕緣性多孔層的膜厚為0.1μm以上且20μm以下，所述多孔膜的膜厚為4μm以上且50μm以下，每19.6mm2的靜電電容為0.0145nF以上且0.0230nF以下。10....

【專利技術屬性】
技術研發人員：有瀨一郎，村上力，
申請(專利權)人：住友化學株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP