非水电解质二次电池用隔板和非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非水电解质二次电池用隔板和非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002] 专利文献1公开了一种包含无纺布的锂二次电池用隔板，所述无纺布含有具有纸 浆（pulp)形状的耐热性纤维、和具有纸浆形状或颗粒形状的热熔融性树脂材料。在专利文 献1中，记载了由于热熔融性树脂材料由纸浆形状或颗粒形状形成，因此能够均匀地分散 于无纺布内，能够通过其烙融而体现出稳定的关闭（shutdown)功能。
[0003] 另外，专利文献2公开了 一种由A层和B层形成的至少3层构成，且A层和B层 交替层叠而成的锂离子二次电池用隔板，所述A层是使用粘合剂粘合有机固体颗粒而成的 层，所述B层是使用粘合剂粘合无机固体颗粒而成的层。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献1 :日本专利第4350953号公报
[0006] 专利文献2 :日本特开2007-5158号公报
【发明内容】
[0007] 但是，以往技术的非水电解质二次电池用隔板，不能一边维持良好的通气度一边 充分地防止内部短路，并且不具有良好的关闭功能。
[0008] 本发明涉及的非水电解质二次电池用隔板，是具备以纤维素纤维为主成分的多孔 质层的非水电解质二次电池用隔板，其特征在于，多孔质层含有树脂粒子，树脂粒子相对于 纤维素纤维和树脂粒子的合计量的存在比率朝向一方的层表面增加。
[0009] 根据本发明，能够提供一种非水电解质二次电池用隔板，该隔板能够一边维持良 好的通气度一边充分地防止内部短路，并且具有良好的关闭功能。
【附图说明】
[0010] 图1是表示作为本发明的实施方式一例的非水系电解质二次电池的截面图。
[0011] 图2是表示作为本发明的实施方式一例的非水系电解质二次电池用隔板的截面 图。
[0012] 图3是在图2所示的隔板中，将无纺布基材和纤维素纤维层的界面附近放大表示 的图。
[0013] 附图标记说明
[0014] 10非水电解质二次电池、11正极、12负极、13电池壳体、14封口板、15上 部绝缘板、16 下部绝缘板、17 正极引线、18 负极引线、19 正极端子、20 隔板、21 无纺布基材、22多孔质层、23混在部、24热塑性树脂纤维、25纤维素纤维、26树脂 粒子、27粒子混在部
【具体实施方式】
[0015] (成为本发明的基础的见解）
[0016] 然而，隔板需求一边维持良好的通气度（透液性或透气性）一边充分地防止内部 短路。例如，在专利文献1的隔板中，为了在关闭时堵塞骨架纤维的孔而使热熔融性树脂粒 子不仅在表层的部分，也沿膜厚方向均匀地分散，因此需要大量的热熔融性树脂粒子。因 此，例如膜强度由于骨架纤维的比率下降而下降，并且孔径由于树脂粒子的层叠而变大，容 易发生由锂枝晶导致的短路。
[0017] 另外，专利文献2的隔板，由于通过粒子彼此的结合而形成多孔膜，因此膜强度 弱。因此，具有与专利文献1的隔板同样的课题。
[0018] 本发明人发现：在以纤维素纤维为主成分的多孔质层中，通过使树脂粒子偏向存 在于层表面侧，能够以少的树脂量得到良好的关闭特性。该情况下，由于纤维素纤维的比例 随着远离层表面而增大，因此能够担保隔板的强度。
[0019] 基于上述见解，本发明人创作了以下说明的各方式的发明。
[0020] 本发明的第1方式涉及的非水电解质二次电池用隔板，例如，
[0021] 是具备以纤维素纤维为主成分的多孔质层的非水电解质二次电池用隔板，
[0022] 所述多孔质层含有树脂粒子，所述树脂粒子相对于所述纤维素纤维和所述树脂粒 子的合计量的存在比率朝向一方的层表面增加。
[0023] 根据第1方式，树脂粒子偏向地存在于一方的层表面及其附近，树脂粒子不均匀 地分散。通过这样使树脂粒子偏向存在，能够以少的树脂量得到良好的关闭特性。由此，能 够实现可以一边维持良好的通气度一边充分地防止内部短路，并且具有良好的关闭功能的 非水电解质二次电池用隔板。
[0024] 在第2方式中，例如，第1方式涉及的非水电解质二次电池用隔板的所述多孔质 层，在从所述一方的表面起算深度lum的范围中的、深度方向截面的所述树脂粒子的占有 面积相对于所述纤维素纤维和所述树脂粒子的合计的占有面积可以为90%以上。
[0025] 根据第2方式，能够实现具有良好的关闭功能的非水电解质二次电池用隔板。
[0026] 在第3方式中，例如，第2方式涉及的非水电解质二次电池用隔板的所述多孔质 层，在从所述一方的层表面起算深度2^?5^的范围中的、深度方向截面的所述树脂粒 子的占有面积相对于所述纤维素纤维和所述树脂粒子的合计的占有面积可以为30%? 50%。
[0027] 根据第3方式，所述多孔质层不仅在最表面，直到一定程度的深度也分布有树脂 粒子。树脂粒子彼此通过粒子间凝聚力而相互吸引，因此例如，存在于第1表面的树脂粒 子，不仅与层的面方向、也与存在于厚度方向上的树脂粒子连接。仅在多孔质层的表面形成 了粒子层的情况下，该粒子层容易剥离，但根据第3方式，将多孔质层的表面覆盖的树脂粒 子的层难以剥离。
[0028] 在第4方式中，例如，第1方式?第3方式的任一方式涉及的非水电解质二次电池 用隔板的所述树脂粒子，可以在90°C?200°C的任一温度熔融。
[0029] 根据第4方式，能够实现具有良好的关闭功能的非水电解质二次电池用隔板。
[0030] 在第5方式中，例如，第1方式?第4方式的任一方式涉及的非水电解质二次电池 用隔板，可以具备以热塑性树脂纤维为主成分的无纺布基材，所述多孔质层形成于所述无 纺布基材上。
[0031] 根据第5方式，通过具备无纺布基材，能够提高隔板的膜强度。
[0032] 在第6方式中，例如，第5方式涉及的非水电解质二次电池用隔板的所述无纺布基 材，可以在其与所述多孔质层的界面具有所述热塑性树脂纤维和所述纤维素纤维混合存在 而成的混在部。
[0033] 根据第6方式，通过存在混在部而使热塑性树脂纤维与纤维素纤维牢固结合。由 此，能够提高无纺布基材与多孔质层的界面强度。
[0034] 在第7方式中，例如，第1方式?第6方式的任一方式涉及的非水电解质二次电池 用隔板的所述纤维素纤维的平均纤维径可以为〇. 〇5wm以下。
[0035] 根据第7方式，能够形成致密的孔径分布。
[0036] 在第8方式中，例如，第1方式?第7方式的任一方式涉及的非水电解质二次电池 用隔板，使用孔径分布测量仪测量出的最大孔径可以为〇. 2ym以下
[0037] 根据第8方式，与最大孔径大于0. 2ym的情况相比，膜的机械强度、膜的致密性、 弯曲率等提高，能够抑制由锂枝晶导致的内部短路的发生。
[0038] 第9方式涉及的非水电解质二次电池，例如，具备：
[0039] 正极；
[0040] 负极；
[0041] 介于所述正极与所述负极之间的第1方式?第8方式的任一方式所述的非水电解 质二次电池用隔板；和
[0042] 非水电解质。
[0043] 根据第9方式，能够实现可以一边维持良好的通气度一边充分地防止内部短路， 并且具有良好的关闭功能的非水电解质二次电池。
[0044] 以下，一边参照附图，一边对本发明涉及的实施方式进行详细说明。以下说明的实 施方式为一例，本发明并不被其限定。再者，在实施方式中参照的附图，是示意性地记载的 图。
[0045] 图1是表示作为本发明的实施方式一例的非水电解质二次电池10的截面图。
[0046] 非水电解质二次电池10具备：正极11、负极12、介于正极11与负极12之间的非 水电解质二次电池用隔板20 (以下，简称为「隔板20」）、和非水电解质（未图示）。正极11 和负极12隔着隔板20被卷绕，与隔板20 -起构成了卷绕型电极群。非水电解质二次电池 10具备圆筒型的电池壳体13、和封口板14,卷绕型电极群和非水电解质被收容在电池壳体 13内。在卷绕型电极群的长度方向的两端部，设置有上部绝缘板15和下部绝缘板16。正 极引线17的一端连接在正极11上，正极引线17的另一端连接在设置于封口板14的正极 端子19上。负极引线18的一端连接在负极12上，负极引线18的另一端连接在电池壳体 13的内底。电池壳体13的开口端部与封口板14抵接，电池壳体13被封口。
[0047] 在图1所示的例子中，示出包含卷绕型电极群的圆筒形电池，但本发明的应用不 限于此。电池的形状可以是例如角形电池、扁平电池、硬币电池、层压膜封装电池等。
[0048] 正极11包含例如含锂复合氧化物等的正极活性物质。含锂复合氧化物没有特别 限定，能够例示钴酸锂、钴酸锂的改性体、镍酸锂、镍酸锂的改性体、锰酸锂、锰酸锂的改性 体等。钴酸锂的改性体包含例如镍、铝、镁等。镍酸锂的改性体包含例如钴、锰。
[0049] 正极11包含正极活性物质作