[发明专利]非水电解液电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解液电池，特别涉及在集电体上形成有含有活性物质的正极合剂层的正极板和在集电体上形成有含有活性物质的负极合剂层的负极板经由多孔质隔板配置而成的非水电解液电池。

背景技术

作为电解液为水溶液系的二次电池，已知有碱蓄电池或铅蓄电池等。取代这些水溶液系二次电池，为小型、轻量且高能量密度、以锂二次电池为代表的非水电解液电池正在普及。在用于非水电解液电池的电解液中，含有二甲醚等有机溶剂。由于有机溶剂具有可燃性，因此，在过充电或内部短路等电池异常时或投入火中时电池温度上升的情况下，有可能通过电池构成材料的燃烧或活性物质的热分解反应，电池行为变激烈。

为了避免这种情况并确保电池的安全性，提出了各种安全化技术。例如，公开有在非水电解液中使阻燃剂(难燃性赋予物质)溶解并将非水电解液进行难燃化的技术(参照日本国特开平4-184870号公报)、在隔板中使阻燃剂分散并将隔板进行难燃化的技术(参照日本国特开2006-127839号公报)。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，特开平4-184870号公报、特开2006-127839号公报的技术为将含有阻燃剂非水电解液或隔板的电池构成材料本身进行难燃化的技术，难以将电池本身进行难燃化。例如，在特开2006-127839号公报的技术中，可以根据隔板中含有的阻燃剂量对隔板本身赋予难燃性。将该技术适用于锂二次电池的情况，在锂二次电池中，由于活性物质的热分解反应引起的发热增大，为了抑制温度上升，需要大量的阻燃剂。另外，在较多地含有阻燃剂隔板中，有可能也产生作为隔板难以保持本来要求的强度的问题。

本发明鉴于上述情况，其课题在于，提供可以确保电池异常时的安全性并抑制电池使用时的充放电特性降低的非水电解液电池。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明为非水电解液电池，其是将在集电体上形成有含有活性物质的正极合剂层的正极板和在集电体上形成有含有活性物质的负极合剂层的负极板经由多孔质隔板配置而成的非水电解液电池，其特征在于，在所述正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面配置含有阻燃剂的阻燃剂层，在所述阻燃剂层中含有具有电子传导性、相对于该阻燃剂质量比为25%以下的碳材料。

在本发明中，阻燃剂层中所含的碳材料相对于阻燃剂质量比优选为1%以上。另外，阻燃剂层中所含的碳材料更优选相对于阻燃剂质量比为2～20%的范围。阻燃剂层配置在正极板或负极板的一面或两面，可以将阻燃剂层的厚度相对于正极合剂层或负极合剂层的厚度设定为20%以下。阻燃剂层中所含的碳材料可以设定为选自石墨、炭黑、乙炔黑、碳纳米管、玻璃状碳中的1种或至少2种的组合。石墨可以设定为选自鳞片状石墨、人造石墨、土状石墨中的1种或至少2种的组合。

发明效果

根据本发明，可以得到如下效果：通过在正极板、负极板及隔板的至少1种的一面或两面配置含有阻燃剂阻燃剂层，在因电池异常而温度上升时，阻燃剂抑制电池构成材料的燃烧，因此，能够使电池举动稳定并确保安全性，同时，在阻燃剂层中含有具有电子传导性、相对于阻燃剂质量比为25%以下的碳材料，因此，能够抑制充放电特性的降低。

附图说明

图1是可以适用本发明的实施方式的圆柱形锂离子二次电池的截面图。

图2是对使相对于阻燃剂碳材料的质量比变化而制作的实施例及比较例的锂离子电池表示1C放电容量比的坐标图。

具体实施方式

以下，参照附图，对适用于在混合动力汽车中搭载本发明的圆柱形锂离子二次电池的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的圆柱形锂离子二次电池(非水电解液电池)20为实施有镍镀覆的钢制的、具有有底圆筒状的电池容器7。在电池容器7中，收容带状的正负极板经由隔板而卷绕成截面旋涡状的电极组6。

在电极组6的卷绕中心使用聚丙烯树脂制的中空圆筒状的轴芯1。在电极组6的上侧、在轴芯1的大致延长线上配置用于集电来自正极板的电位的圆环状导体的正极集电环4。正极集电环4固定于轴芯1的上端部。在从正极集电环4的周围一体地突出的缘部周围，通过超声波焊接接合从正极板导出的正极引线片2的端部。在正极集电环4的上方配置有内置安全阀且成为正极外部端子的圆盘状的电池盖11。正极集电环4的上部经由导体引线连接于电池盖11。