[发明专利]非水电解质二次电池用隔膜及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用隔膜及非水电解质二次电池，具体地说，涉及能够提供在安全性及功率特性方面优良的非水电解质二次电池的隔膜及包含它的非水电解质二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池与以往的二次电池相比，容量高且能量密度高，因此被积极地用于小型电子设备，例如手机、笔记本电脑等中。

非水电解质二次电池包括非水电解质、正极、负极。非水电解质一般由非水溶剂及溶解于其中的锂盐构成。正极包括正极活性物质及附载正极活性物质的正极集流体。在正极活性物质中，优选使用能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子并且显示出稳定的电位的材料。负极包括负极活性物质及附载负极活性物质的负极集流体。在负极活性物质中，能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子并且显示出稳定的电位的材料。正极及负极例如为薄片状或长方形。

在正极与负极之间，夹有由绝缘性的多孔材料构成的隔膜。例如可以通过将正极和负极与介于它们之间的隔膜一起卷绕，或者介由隔膜而将正极和负极层叠，从而制作电极组。通过将电极组与非水电解质一起容纳于各种形状(方形、圆筒形等)的电池外壳中，就可以制作非水电解质二次电池。

最近，电子设备的小型化及轻量化在迅速地发展。在这样的潮流之中，对于作为电源使用的非水电解质二次电池，也要求进一步的小型化及高功率化。所以，从提高电池外壳内的电极组的贮藏效率的观点考虑，希望将隔膜薄型化。

另外，在正极与负极短路之时，由于电池温度上升，因此对隔膜 也要求有确保安全性的功能。隔膜的耐热性较强地依赖于其材质。所以，研究过将由耐热性高的芳香族聚酰胺树脂构成的层和具有遮断功能的多孔层层叠而成的隔膜等。而且，所谓遮断功能是指下述功能：在电池的发热时熔融而将孔封闭，从而阻止锂离子的移动。具有遮断功能的多孔层在高温时实质上成为无孔性的层。

另外，从维持非水电解质二次电池的功率特性的观点考虑，确保隔膜的锂离子透过性也很重要。

如上所述，非水电解质二次电池用隔膜被要求满足薄型化、对锂离子透过性的确保、在高温时确保安全性的功能等。

然而，近年来，对于含有作为耐热性树脂的芳香族聚酰胺树脂的隔膜的开发变得十分活跃。

例如，提出过具有包含作为耐热性树脂的含氮芳香族聚合物和陶瓷粉末的耐热层的隔膜。耐热层设于由纤维、无纺布、纸或多孔薄膜构成的基材的表面。所提出的基材的每单位面积的重量在40g/m²以下，基材的厚度在70μm以下(参照专利文献1)。专利文献1中，作为基材的一个例子，公开有聚乙烯制的多孔薄膜。

另外，还提出过在具有遮断功能的隔膜的表面形成芳香族聚酰胺树脂膜的方案(参照专利文献2)。专利文献2中，公开有具备聚乙烯制的多孔薄膜(厚为16μm)、芳香族聚酰胺树脂膜(厚为5μm)的隔膜。

专利文献1：专利第3175730号公报

专利文献2：特开2004-349146号公报

专利文献1及2的提案在下述方面是有益的：通过对隔膜赋予遮断功能及耐热性，从而可以确保优良的安全性。另一方面，对于与隔膜的薄型化、锂离子透过性、安全性的相关性方面并没有具体的记载。

发明内容

鉴于以上情况，本发明的目的在于，提供一种隔膜，其不会损害 安全性，薄且耐久性优良，不会降低非水电解质二次电池的功率特性。另外，本发明的目的在于，提供一种非水电解质二次电池，其通过将隔膜的构成最佳化，从而可以实现小型化，功率特性优良，且安全性也优良。

本发明涉及一种非水电解质二次电池用隔膜，其是将第一多孔层(A层)和第二多孔层(B层)层层叠而成，所述A层具有在高温时实质上成为无孔性的层的遮断特性，所述B层含有芳香族聚酰胺树脂和无机材料，其中，A层的厚度(T_A)与B层的厚度(T_B)的比率(T_A/T_B)为2.5～13。

本发明还涉及一种非水电解质二次电池，其具备：可逆地嵌入和脱嵌锂离子的正极、可逆地嵌入和脱嵌锂离子的负极、介于在正极与负极之间的隔膜以及非水电解质，隔膜是所述非水电解质二次电池用隔膜。

根据本发明，可以提供如下的隔膜，即使很薄，其耐久性也很优良，且不会降低电池的功率特性，还可以确保电池的安全性。根据本发明，可以提供如下的非水电解池二次电池，其可以实现小型化，功率特性优良，安全性也优良。

附图说明

图1是将本发明的非水电解质二次电池的一个例子的一部分剖开的立体图。