非水电解质二次电池的制作方法

发明背景

1.发明领域

本发明涉及非水电解质二次电池。

2.现有技术的描述

与现有的电池相比，非水电解质二次电池、例如锂离子二次电池(锂二次电池)具有较轻的重量和较高的能量密度。所以，最近，非水电解质二次电池已经作为所谓的移动电源用于pc、可移动装置等，或作为驱动电源用于车辆。特别是，重量轻且能达到高能量密度的锂离子二次电池优选用作驱动车辆的高输出功率电源，例如电动车辆(ev)、混合动力车辆(hv)或插入式混合动力车辆(phv)。通常，这种二次电池设计成具有这样的结构：其中电极体与电解质一起容纳在外壳中，电极体是通过正极和负极以及位于它们之间的分隔器一起层压得到的。作为电极体的结构，已经知道例如层压电极体，其中多个扁平电极体被层压；或者卷绕电极体，其中多个延长的片状电极体螺旋卷绕。通过采取这种结构，在正极和负极之间的反应区域增加，这可以改进能量密度和输出性能。

在这里，作为分隔器，通常使用多孔树脂膜。分隔器具有将正极和负极彼此电绝缘的功能，保持非水电解质的功能，以及断路功能(即，当电池内部过热以致高于给定温度范围(通常是分隔器的软化点)时软化以中断载流子导电路径的功能)。另外，为了确保电池和其中安装电池的装置的安全性，要求分隔器不仅具有上述功能，而且具有防止由于正极与负极接触导致短路的功能(防短路功能)。例如，当电池内部过热达到构成分隔器的树脂的软化点或更高的温度以致分隔器热收缩时，可能出现短路，这是由于分隔器引起电极的涂布范围不足，或者由于分隔器破裂(断裂)。所以，要求分隔器具有抑制分隔器收缩的性能，从而即使在高温环境中也能防止内部短路，也就是说，具有预定水平的耐热性(耐久性)。作为满足上述要求的措施，公开了这样的构造，其中分隔器包括在树脂分隔器表面上的多孔耐热层(hrl)。也就是说，公开了构造包括由多孔树脂膜形成的基材层，以及多孔耐热层。耐热层通常含有无机化合物粒子(无机填料)作为主要组分，并具有高耐热性和绝缘性能(不导电)。例如，日本专利申请公开no.2014-120214(jp2014-120214a)描述了电池，其包括：分隔器，其中含有无机填料作为主要组分的耐热层是在树脂基材层的一个表面(单个表面)上形成的；和电池外壳，其容纳包含分隔器的卷绕电极体。

发明概述

根据本发明人的研究，分隔器的耐热性可以通过在基材层的表面上形成耐热层来改进；但是，当耐热层从基材层剥离时，在耐热层被剥离的地方难以抑制分隔器的收缩，并且防短路功能可能不足。例如，当电池暴露于更苛刻的条件时(例如暴露于高温条件，例如在高温环境下暴露长时间)，用于收缩基材层的能量过高，因此耐热层可能从基材层剥离。另外，当jp2014-120214a所述的包含卷绕电极体的电池暴露于高温环境时，暴露出树脂的一部分基材层会粘合(粘结)到对电极，其中卷绕电极体包含分隔器，在此分隔器中在基材层的一个表面上形成耐热层。另一方面，通常，未与电极粘合的一部分基材层或在其上形成耐热层的基材层表面容易沿着卷绕电极体的内周边方向收缩。所以，在分隔器中，可能由于收缩基材层的能量产生应变，耐热层可能在这种能量局部集中的地方从基材层剥离。另外，根据本发明人的研究，发现耐热层容易在扁平卷绕电极体的弯曲部分处和在弯曲部分与扁平部分(扁平面)之间的边界附近处从基材层剥离。

本发明提供高度可靠的非水电解质二次电池，其中分隔器的收缩优选在高温环境中得到抑制。

根据本发明的第一方面，提供一种非水电解质二次电池，其包含：扁平卷绕电极体，其中延长的正极、延长的负极以及用于隔开正极和负极的延长的分隔器彼此重叠并且沿着纵向卷绕；和非水电解质。分隔器包括由树脂基材形成的基材层，和在基材层的一个表面上提供的耐热层，并且耐热层含有填料和粘合剂。在基材层和耐热层之间的粘合强度是0.19-400n/10mm。

在本文中，“非水电解质二次电池”表示包含非水电解质的电池(通常，在非水溶剂(有机溶剂)中含有支撑电解质的非水电解液)。在本文中，“二次电池”表示常规电池，其可以重复充电和放电，并且包括化学电池，例如锂离子二次电池，和所谓的物理电池，例如电子双层电容器。

在根据本发明的非水电解质二次电池中，如上所述，在分隔器中的基材层和耐热层之间的粘合强度设定为高于在用于现有技术非水电解质二次电池中的常规分隔器中的基材层和耐热层之间的粘合强度。通过将粘合强度设定在上述范围内，可以显著抑制耐热层从基材层剥离。特别是，即使在扁平卷绕电极体的弯曲部分处和在其弯曲部分和扁平部分(扁平面)之间的边界附近处，也能显著抑制耐热层从基材层剥离。另外，当在分隔器中的基材层和耐热层之间的粘合强度过高时，分隔器的挠性过低(分隔器的刚性过高)。所以，难以卷绕分隔器(即，难以使用分隔器制备卷绕电极体)。或者，即使如果使用分隔器制备卷绕电极体，也会存在问题，例如卷绕状态的松弛(卷绕失效)，分隔器的破裂，或扁平形状的形成性差。也就是说，当使用在分隔器的基材层和耐热层之间具有过高粘合强度的分隔器时，会以高频率出现卷绕电极体的生产失效。另一方面，通过将在分隔器中的基材层和耐热层之间的粘合强度调节到上述范围内，当使用分隔器制备卷绕电极体时，可以保持分隔器的可操作性。也就是说，通过用此分隔器制备卷绕电极体，生产失效频率可以被抑制到低水平。

在本文中所述的粘合强度表示根据jisc6481(1996)检测的90度剥离强度。下面将描述检测粘合强度(90度剥离强度)的典型实验方法。具体而言，将分隔器切成预定尺寸(例如120mm×10mm)以得到长方形试样。为了用拉伸夹具(例如夹钳)将基材层沿着纵向固定到试样的一端上，将沿着纵向位于试样一端处的耐热层从基材层剥离。使用粘合剂例如双面胶粘带将试样的耐热层表面固定到拉伸检测仪的试验台上，并将试样的已剥离耐热层的那部分(基材层)固定到拉伸夹具上。将拉伸夹具在预定速率(例如0.5mm/秒)下沿着与试验台表面(即，与试验台粘附的耐热层)垂直的方向推动到上侧(剥离角：90±5°)，使得耐热层从基材层剥离。此时，检测在从基材层剥离耐热层期间的平均载荷值，并且将按照单位宽度计的平均载荷值(这里，宽度为10mm)设定为粘合强度(n/10mm)。

在基材层和耐热层之间的粘合强度可以是0.58-98n/10mm。通过将在基材层和耐热层之间的粘合强度调节到上述范围内，可以显著抑制耐热层从基材层剥离，并且可以确保适用于生产卷绕电极体的分隔器的挠性。所以，在高温环境中的分隔器收缩得到显著抑制，并且可以显著减少在生产卷绕电极体期间可能出现的生产失效。

扁平卷绕电极体可以如下得到：将正极、负极和分隔器卷绕成圆柱形以得到卷绕电极体，然后按照与要形成扁平形状的卷绕轴垂直的方向压制卷绕电极体。扁平卷绕电极体包括：扁平面(扁平部分)；以及在扁平面对面末端上提供的弯曲部分。在如上所述形成的扁平卷绕电极体中，通过压制施加的外力(压缩应力)集中在弯曲部分上。具体而言，施加到电极体上的一部分压缩应力通过将被施加压缩应力的电极体的一部分形状从弧形改变成基本上直线形状而释放。另一方面，保留在电极体中的未被释放的压缩应力从被施加压缩应力的电极体的一部分(扁平面)移动到未被施加压缩应力的电极体的部分(弯曲部分)。根据本发明人的研究发现，在卷绕电极体中，特别是如上所述在集中压缩应力的弯曲部分处和在弯曲部分和扁平面(扁平部分)之间的边界附近处，可能出现耐热层从基材层剥离。特别是，在高温环境中可能出现耐热层从基材层剥离(通常在基材层可能热收缩的温度环境中)。另外发现，当如上所述生产卷绕电极体时，可能出现电极体的生产失效(例如分隔器破裂，或者耐热层的剥离或破裂)。所以，通过采用本发明的卷绕电极体，可以显著抑制耐热层从基材层剥离，并且可以减少电极体的生产失效。

根据本发明的第二方面，提供一种电池组，其包括根据第一方面的多个非水电解质二次电池，它们互相电连接。在此电池组中，在每个非水电解质二次电池中包含的扁平卷绕电极体沿着与扁平卷绕电极体的扁平面垂直的方向在100-20000n的约束压力下约束，并且在被施加到扁平卷绕电极体的弯曲部分的约束力与被施加到扁平面的约束力之间的差别是50n或更高。在每个非水电解质二次电池中包含的扁平卷绕电极体中，在上述高温环境中，在未施加约束压力的弯曲部分处和在扁平面(扁平部分)和弯曲部分之间的边界附近处，而不是在预定约束压力下受约束的扁平面(扁平部分)处，更可能出现耐热层从基材层剥离。另外，当被施加到扁平卷绕电极体的弯曲部分的约束力与被施加到扁平面(扁平部分)的约束力之间的差别是在上述范围内时，可能出现在分隔器中耐热层从基材层剥离。所以，通过采用本发明的卷绕电极体，可以高水平显示本发明的效果。

根据本发明，提供车辆，其包括根据第一方面的非水电解质二次电池和/或根据第二方面的电池组。在本文所述的非水电解质二次电池和在包括多个上述非水电解质二次电池(例如10个或更多，优选40-80个)作为单电池的电池组中，分隔器的热收缩得到显著抑制，因此显示高的可靠性和耐久性。所以，使用上述特性，非水电解质二次电池和电池组可以优选作为电源(例如用于驱动电机的电源)用于驱动车辆(通常是插入式混合动力车辆(phv)，混合动力车辆(hv)，或电动车辆(ev))，其中可以在宽温度范围内要求高能量密度、高输出密度或高耐久性。

附图简述

下面将参考附图描述本发明示例性实施方案的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，和其中：

图1是示意图，显示根据本发明实施方案的分隔器的截面；

图2是剖视图，示意性地显示根据本发明实施方案的非水电解质二次电池的外观。

图3是纵向截面视图，示意性地显示沿着图2中iii-iii线获取的截面结构；

图4是示意图，显示根据本发明实施方案的卷绕电极体的构造；

图5是部分放大截面视图，示意性地显示根据此实施方案在卷绕电极体的正极和负极之间的一部分区域；

图6是剖视图，示意性地显示电池组，其是多个根据此实施方案的非水电解质二次电池的组合。

实施方案的详细描述

在下文中将描述本发明的优选实施方案。在本文中未具体提到的、但为实施本发明实施方案所需的物质可以理解为本领域技术人员能在相关现有技术基础上设计的物质。可以在本说明书描述的内容以及本领域中公知技术知识的基础上实施本发明。另外，在以下附图中，用相同的附图标记表示具有相同功能的部件或部分，将不再重复描述或简化描述。在每个附图中，尺寸关系(例如长度、宽度或厚度)不是必须反映实际尺寸关系。

在下文中，将适当地参考附图描述根据本发明优选实施方案的分隔器。本发明不限于这些实施方案。例如，对于分隔器的形状(外部形状或尺寸)没有特别限制。

用于本文所述非水电解质二次电池的分隔器可以具有与现有技术相同的构造，不同之处是提供作为本发明特征的耐热层(hrl)。如图1所示，分隔器70包括：由多孔分隔器基材形成的基材层90；以及在基材层90的一个表面(单个表面)上形成的耐热层80。通常，耐热层80可以在基材层90的整个表面上形成，也就是说，基材层90的沿着其纵向和宽度方向的全部区域。对于分隔器70的形状没有特别限制，因为其可以根据非水电解质二次电池的形状等而变化。例如，分隔器70可以具有各种形状，例如棒状、板状、片状和箔状。具有上述结构的分隔器70具有将正极(正极活性材料层)和负极(负极活性材料层)互相隔绝的功能，保持电解质的功能，以及断路功能。在下文中，将详细描述基材层90(分隔器基材)和耐热层80。

作为构成基材层90的分隔器基材，可以使用与现有技术的非水电解质二次电池中所用相同的树脂基材。分隔器基材的优选例子包括含有热塑性树脂作为主要组分的多孔树脂片材(膜)，例如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚酯、纤维素或聚酰胺。其中，含有聚烯烃树脂作为主要组分的多孔树脂片材(例如pe或pp)具有断路温度为80-140℃(通常是110-140℃；例如120-135℃)，这足够低于电池的耐热温度(通常约200℃或更高)，因此可以在合适的时刻显示断路功能。因此，可以获得高度可靠的电池。

基材层90可以具有单层结构，或这样的结构，其中由不同材料形成的或具有不同性能(例如厚度或孔隙率)的两种或更多种多孔树脂片材进行层压。可以优选使用pe单层片材，pp单层片材，或多层片材，例如具有两层结构的片材(pe/pp结构)，其中pe层和pp层进行层压；或具有三层结构的片材(pp/pe/pp结构)，其中pp层被层压到pe层的两侧上。

对于基材层90的厚度(平均厚度)没有特别的限制。通常，厚度优选是5μm或更大(通常是10μm或更大；例如12μm或更大)，并且是40μm或更小(通常是30μm或更小；例如25μm或更小)。当基材层90的厚度处于上述范围内时，可以合适地具有隔绝功能和保持电解质的功能，并且可以保持十分优异的离子渗透性。所以，可以实现十分优异的电池性能。基材层90的厚度可以例如通过使用微米计或厚度计检测或通过分析截面的sem图像获得。

即使当电池的内部温度由于例如内部短路而变高时(例如150℃或更高；通常是200℃或更高)，耐热层80也可以具有形状保持能力(这允许少量的形变)，且不会软化或熔融。本文公开的耐热层80含有填料和粘合剂。

在耐热层80中所含的填料可以是有机填料，无机填料，或有机填料和无机填料的组合。从耐热性、耐久性、分散性、稳定性等角度考虑，优选使用无机填料。

对于无机填料没有特别限制，其例子包括金属氧化物和金属氢氧化物。无机填料的具体例子包括：无机氧化物，例如氧化铝(氧化铝；al2o3)，勃姆石(al2o3·h2o)，氧化硅(二氧化硅；sio2)，氧化钛(氧化钛：tio2)，氧化锆(二氧化锆：zro2)，氧化钙(氧化钙：cao)，氧化镁(氧化镁；mgo)，或钛酸钡(batio3)，和氧化铁；无机氮化物，例如氮化硅(si3n4)和氮化铝(aln)；元素材料，例如硅、铝和铁；和矿物材料，例如滑石、粘土、云母、膨润土、蒙脱石、沸石、磷灰石、高岭土、莫来石和绢云母。在这些无机填料中，可以使用仅仅一种，或可以组合使用两种或更多种。特别是，优选使用氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化钙或氧化镁；更优选使用氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化硅或氧化镁。这些化合物具有高熔点和优异的耐热性。另外，这些化合物具有较高的mohs'硬度和优异的耐久性(机械强度)。另外，因为这些化合物是比较便宜的，所以可以降低材料成本。特别是，在金属中，铝具有较低的比重，因此可以减少电池重量，并以较高水平实现本发明效果。

有机填料的例子包括高耐热性树脂粒子，例如芳族聚酰胺，聚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，聚醚砜，聚醚酰亚胺，聚碳酸酯，聚缩醛，聚醚醚酮，聚苯醚，以及聚苯硫醚

当组合使用无机填料和有机填料时，对于混合比率(无机填料：有机填料)没有特别限制，优选按质量计的混合比率是10:90至90:10(通常是20:80至70:30；例如30:70至60:40)。

对于填料的形状没有特别的限制，例如可以是颗粒、纤维状或片状(薄片)。对于填料的平均粒径没有特别限制，从分散性等角度考虑合适地是0.01-5μm(例如0.05-2μm；通常是0.1-1μm)。当填料的粒径处于上述范围内时，耐热层80对基材层90的粘合强度可以调节到上述优选范围内。在本文中，填料的平均粒径表示与从来自体积粒径分布中的最小粒径的50体积％的累积值对应的粒径(也称为“d50粒径”或“平均尺寸”)，所述体积粒径分布是通过在常规激光衍射激光散射法检测粒径分布所得到的。无机填料的粒径可以使用诸如压碎或筛分的方法来调节。

对于填料的比表面积没有特别限制，优选是约1-100m²/g(例如是1.5-50m²/g；通常是5-20m²/g)。当填料的比表面积处于上述范围内时，耐热层80对基材层90的粘合强度可以调节到上述优选范围内。在这里，“比表面积”表示常规bet比表面积。

在耐热层80中所含的粘合剂的例子包括：通过含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体组分作为主要组分聚合得到的丙烯酸树脂(优选(甲基)丙烯酸烷基酯，其中在烷基中的碳原子数目是1-14(通常是2-10))，(甲基)丙烯酸烷基酯的例子包括丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁基酯，和丙烯酸2-乙基己基酯；聚烯烃树脂，例如聚乙烯(pe)；氟树脂，例如聚四氟乙烯(ptfe)；乙烯基卤化物树脂，例如聚偏二氟乙烯(pvdf)；纤维素树脂，例如羧基甲基纤维素(cmc)或甲基纤维素(mc)；含丙烯腈作为共聚组分的橡胶，例如丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(nbr)，丙烯腈-异戊二烯共聚物橡胶(nir)，和丙烯腈-丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶(nbir)；聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)树脂；聚n-乙烯基乙酰胺(pnva)树脂；环氧树脂；和苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)。作为在耐热层80中所含的粘合剂，仅仅一种或两种或更多种可以适当地选自上述粘合剂。特别是，优选丙烯酸树脂，因为其可以由于强粘合性和高的电化学稳定性而显示高的形状保持能力(通常是初始粘性或粘合强度)。通过合适地选择用于形成耐热层80的粘合剂的种类和组合，耐热层80对基材层90的粘合强度可以调节到所需范围内。

用于聚合丙烯酸树脂的单体组分可以包括公知的单体，例如含羧基的乙烯基单体，例如丙烯酸或甲基丙烯酸；含酰胺基团的乙烯基单体，例如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；和含羟基的乙烯基单体，例如丙烯酸2-羟基乙基酯或甲基丙烯酸2-羟基乙基酯。对于上述单体的混合比率没有特别的限制，可以低于50质量％(例如30质量％或更低；通常是10质量％或更低)，基于全部单体组分计。丙烯酸树脂可以是通过一种单体聚合得到的任何均聚物，通过两种或更多种单体聚合得到的共聚物，以及两种或更多种上述均聚物和共聚物的混合物。一部分丙烯酸树脂可以改性得到改性的丙烯酸树脂。

对于粘合剂的形式没有特别限制。颗粒(粉状)粘合剂可以原样使用，或者可以使用由颗粒粘合剂制备的溶液或乳液。可以使用两种或更多种具有不同形式的粘合剂。当使用颗粒粘合剂时，对于其平均粒径没有特别的限制。例如，可以使用具有平均粒径为0.05-0.5μm的颗粒粘合剂。

在耐热层80中的粘合剂与填料之间的质量比率(称为nv，即按照固含量计)例如是90:10至99.8:0.2，优选93:7至99.5:0.5，更优选93:7至99:1。当粘合剂与填料之间的质量比率处于上述范围内时，耐热层80对基材层90的粘合强度可以被调节到所需范围内。当粘合剂与填料之间的比率过低时，耐热层80的固定作用或耐热层的强度(形状保持能力)降低，这会引起诸如破裂或剥离的问题。当粘合剂与填料之间的比率过高时，耐热层80的多孔性或分隔器70的离子渗透性会变差。在一个优选实施方案中，填料和粘合剂的总质量与耐热层80的总质量之间的比率是约90质量％或更高(例如95质量％或更高)。耐热层可以基本上仅仅由填料和粘合剂组成。通过在下述制备用于形成耐热层的组合物期间将在耐热层80中的粘合剂与填料之间的混合比率(基于质量计)设定为预定比率，可以将耐热层80中的粘合剂与填料之间的质量比率调节到预定比率。

除了填料和粘合剂之外，耐热层80还任选地含有一种材料或两种或更多种可在常规二次电池中用作耐热层组分的材料。这些材料的例子包括各种添加剂，例如增稠剂或分散剂。

填料质量与耐热层80总质量之间的比率合适地是约50质量％或更高。通常，优选填料的质量比率是80质量％或更高(例如85质量％或更高)且是99.8质量％或更低(例如99质量％或更低)。粘合剂质量与耐热层80总质量之间的比率例如是约0.2-15质量％。通常优选，粘合剂的质量比率优选是0.5-8质量％。当使用各种粘合剂时，粘合剂质量与耐热层80的总质量之间的比率例如是约0.2-10质量％。通常，优选添加剂的质量比率是约0.5-5质量％。

对于耐热层80的厚度(平均厚度)没有特别限制。通常，优选耐热层80在干态下的厚度是1μm或更大(例如1.5μm或更大；通常是2μm或更大)。当耐热层80的厚度过小时，不能显示足够的耐热性，并且防短路效果会降低。对于耐热层80在干态下的厚度的上限没有特别限制。通常，优选此上限是20μm或更小(例如10μm或更小；通常是6μm或更小)。当耐热层80的厚度过大时，分隔器70的可处理性或操作性会变差。所以，当使用此分隔器生产卷绕电极体时可能出现生产失效。当耐热层80的厚度过大时，耐热层的挠性变差，因此可能出现诸如断裂或剥离的问题。所以，通过将耐热层80的厚度调节到上述范围内，可以显示高的防短路效果，并且可以抑制当使用分隔器生产卷绕电极体时可能出现的生产失效。耐热层80的厚度可以例如通过分析由扫描电子显微镜(sem)得到的图像而获得。

对于耐热层80的总孔隙率没有特别限制，可以例如是75体积％或更高(通常是78体积％或更高；例如80体积％或更高)，并且是90体积％或更低(通常是85体积％或更低)。当耐热层80的孔隙率过高时，机械强度可能不足。当耐热层的孔隙率过低时，由于离子渗透率降低会提高电阻，或者输入和输出特性会降低，在上述范围内，可以显示较高水平的本发明效果。

耐热层的孔隙率可以如下计算。按单位表面积计的耐热层表观体积由v1(cm³)表示。耐热层的质量w(g)与构成耐热层的材料的真实密度ρ(g/cm³)之间的比率w/ρ是由v0表示。此时，耐热层的孔隙率可以由(v1-v0)/v1×100计算。为了计算表观体积v1，耐热层80的厚度是必要的。耐热层80的厚度可以例如通过分析由扫描电子显微镜(sem)得到的图像而获得。耐热层的质量w可以如下检测。即，将分隔器切成预定面积以得到样品，并检测样品的质量。然后，具有预定面积的耐热层的质量可以通过从样品质量减去具有预定面积的基材层的质量而得到。如上所述计算的耐热层质量被换算成按照单位面积计的质量。结果，可以计算耐热层的质量w(g)。

耐热层80对基材层90的粘合强度(90度剥离强度)是0.19n/10mm或更高(优选0.21n/10mm或更高，更优选0.58n/10mm或更高，再更优选是0.80n/10mm或更高；通常是0.82n/10mm或更高；例如1.18n/10mm或更高)。通过将耐热层80对基材层90的粘合强度调节到上述范围内，可以显著抑制耐热层80从基材层90剥离。特别是在其中基材层90发生热收缩的高温环境中，可以适当地抑制耐热层80从基材层90的剥离。所以，通过将耐热层80对基材层90的粘合强度(90度剥离强度)调节到上述范围内，可以高水平显示抑制分隔器70收缩(通常是热收缩)的效果。因为耐热层80对基材层90的粘合强度(90度剥离强度)增加，所以抑制耐热层80从基材层90剥离的效果(即，抑制分隔器收缩的效果)可以较高水平显示。耐热层80对基材层90的粘合强度(90度剥离强度)例如是400n/10mm或更低(优选98n/10mm或更低，更优选50n/10mm或更低)。通过将耐热层80对基材层90的粘合强度调节到上述范围内，可以显著抑制当使用包含耐热层80的分隔器70生产卷绕电极体时可能出现的生产失效。所以，包含耐热层80的分隔器70可以优选用于构成卷绕电极体。因为耐热层80对基材层90的粘合强度(90度剥离强度)降低，所以容易保持分隔器的挠性。所以，当使用此分隔器生产卷绕电极体时，分隔器的可操作性是优异的。通常，耐热层80对基材层90的粘合强度可以基于例如用于形成耐热层的粘合剂的种类以及粘合剂与耐热层之间的比率(通常是在耐热层中的粘合剂与填料之间的比率)来调节。

在本文中所述的粘合强度表示根据jisc6481(1996)检测的90度剥离强度。

可以例如使用以下方法生产分隔器70，其中在基材层90(分隔器基材)上形成耐热层80。首先，将填料、粘合剂和其它任选材料分散在合适的溶剂中以制备糊状或浆液状组合物。将用于形成耐热层的组合物施用到基材层90的表面上，并干燥。由此可以形成耐热层80。

对于用于溶解或分散填料和粘合剂的溶剂没有特别限制，可以合适地选自例如水，醇例如乙醇，n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)，甲苯，碳酸二甲基酯(dmc)，碳酸乙基甲基酯(emc)。可以根据填料和粘合剂的种类合适地选择溶剂。

对于向基材层90涂布用于形成耐热层的组合物的方法没有特别限制，例如包括使用以下涂布器的方法：槽辊涂布机、凹版涂布器、反辊式涂布器、吻合辊式涂布器、浸渍辊涂布机、刮棒涂布机、刮刀涂布机、喷涂机、刷涂器、或丝网涂布器。

在涂布之后可以通过合适选择的公知方法进行干燥步骤。干燥方法的例子包括将基材层保持在比基材层熔点更低的温度(例如70-100℃)的干燥方法，以及将基材层在减压下保持于低温的干燥方法。

在下文中，将采用锂离子二次电池作为实例并参考附图描述根据本发明优选实施方案的非水电解质二次电池。但是，本发明不限于此实施方案。对于非水电解质二次电池的形状(外观和尺寸)没有特别限制。在以下实施方案中，作为举例描述非水电解质二次电池(锂离子二次电池)，其具有这样的构造，其中卷绕电极体和电解液安装在方形电池外壳中。锂离子二次电池仅仅是示例性的，本发明的技术理念也可以应用于包含其它载流子(例如镁离子)的其它非水电解质二次电池(例如镁二次电池)。

本文公开的锂离子二次电池可以具有与现有技术相同的构造，不同之处是其包括作为本发明特征的分隔器，即分隔器包括作为本发明特征的耐热层。作为分隔器，可以使用上述分隔器。

如图2和3所示，在根据此实施方案的锂离子二次电池(非水电解质二次电池)100中，扁平卷绕电极体20和非水电解质(未显示)容纳在电池外壳30(即外壳)中。电池外壳30包括：盒形(即底部为长方形的平行管状)壳体32，在其一端具有开口(对应于处于电池正常操作状态时的上端)；以及用于密封壳体32的开口的盖子34。如图4所示，卷绕电极体20按照所示位置容纳在电池外壳30中(即电池外壳的壳体32)，其中卷绕电极体20的卷绕轴wl处于侧边(即，沿着卷绕电极体20的卷绕轴wl的正向形成开口)。作为电池外壳30的材料，例如可以优选使用重量轻且具有高度热导电的金属材料，例如铝、不锈钢或镍镀钢。如图2和3所示，在盖子34上提供用于外部连接的正极端子42和负极端子44。另外，在盖子34上提供安全阀36和注射孔(未显示)，经由此注射孔将非水电解质(通常是非水电解液)注入电池外壳30。设置安全阀36用于当内部压力增加到预定水平或更高时释放电池外壳30的内部压力。在电池外壳30中，盖子34焊接到电池外壳的壳体32的开口周边。因此，电池外壳的壳体32和盖子34可以彼此连接(可以密封在它们之间的边界)

如图3和4所示，形成卷绕电极体20，其中层压材料沿着纵向卷绕。在层压材料中，正极50(正极片材)和负极60(负极片材)与置于它们之间的两个延长的分隔器70(分隔片)一起层压(互相重叠)。在正极50(正极片材)中，在延长的正极集电器52的单个表面或两个表面(这里是两个表面)上沿着纵向形成正极活性材料层54。在负极60(负极片材)中，在延长的负极集电器62的单个表面或两个表面(这里是两个表面)上沿着纵向形成负极活性材料层64。

对于制备扁平卷绕电极体20的方法没有特别限制。例如，其中互相重叠的正极和负极和分隔器的层压材料在截面中按照真正圆柱形卷绕。然后，将圆柱形的卷绕电极体沿着与卷绕轴wl垂直的方向(通常从其侧表面)挤压(压制)，从而形成扁平形状。在使用上述方法形成扁平形状的卷绕电极体20中，耐热层80也可能在分隔器中从基材层90剥离，特别是在弯曲部分处以及在弯曲部分和扁平面(扁平部分)之间的边界附近处。当卷绕电极体形成扁平形状(在压制期间)和当卷绕电极体暴露于高温环境(通常是基材层90可以热收缩的环境)中时，耐热层80可能从分隔器中的基材层90剥离。在压制期间，可能出现生产失效，例如分隔器70的破裂，耐热层80的剥离或破裂，和卷绕失败。所以，上述构造是优选作为本发明的目标。通过将卷绕电极体形成扁平形状，扁平卷绕电极体可以合适地安装在如图2所示的具有盒形的电池外壳30中(即底部为长方形的平行管状)。作为卷绕方法，例如可以采用将正极和负极和分隔器卷绕在圆柱形卷绕轴周围的方法。

在这里，对于分隔器70的层压方向(面对分隔器70的耐热层80的方向)没有特别限制。在分隔器70的一个表面上形成的耐热层80可以面对任何一个负极活性材料层64和正极活性材料层54。在此实施方案中，如图5所示，耐热层80面对负极活性材料层64。分隔器70、正极50和负极60进行层压，使得耐热层80面对负极活性材料层64。所以，例如当负极活性材料(负极)由于过度充电等而产生热量时，在分隔器中的基材层90可以受到保护以避免产生的热量。另一方面，分隔器70、正极50和负极60进行层压，使得耐热层80面对正极活性材料层54。所以，防止了在正极50和分隔器70的基材层90之间的直接接触，由此可以防止分隔器基材被正极氧化。

虽然没有特别限制，如图3和4所示，卷绕电极体20可以具有这样的构造，其中正极50、负极60和分隔器70处于互相重叠的位置，并且卷绕使得未形成正极活性材料层的部分52a(即，暴露出正极集电器52的未形成正极活性材料层54的那部分)和未形成负极活性材料层的部分62a(即，暴露出负极集电器62的未形成负极活性材料层64的那部分)从相反末端沿着卷绕轴方向向外突出。由此，在卷绕电极体20沿着卷绕轴方向的中心处，形成卷绕芯，其中正极50(正极片材)、负极60(负极片材)和分隔片70进行层压和卷绕。如图3所示，在正极50和负极60中，未形成正极活性材料层的部分52a和正极端子42(例如由铝制成)经由正极集电板42a彼此电连通；并且，未形成负极活性材料层部分62a和负极端子44(例如由镍制成)经由负极集电板44a彼此连通。正极集电器和负极集电器42a、44a以及未形成正极活性材料层和负极活性材料层的部分52a、62a(通常是正极集电器和负极集电器52、62)各自例如通过超声波焊接或阻抗焊接而互相连接。

在这里，正极50和负极60可以具有与现有技术的非水电解质二次电池(锂离子二次电池)相同的构造，且没有任何特别的限制。下面将描述典型的构造。

本文公开的锂离子二次电池的正极50包括正极集电器52；以及在正极集电器52上形成的正极活性材料层54。作为正极集电器52，可以优选使用由高导电性金属形成的导电材料(例如铝、镍、钛或不锈钢)。正极活性材料层54至少含有正极活性材料。作为正极活性材料，可以使用一种或两种或更多种可用作非水电解质二次电池的正极活性材料的公知材料，且没有特别的限制。正极活性材料的优选例子包括具有层状结构或尖晶石结构的锂复合金属氧化物(例如lini1/3co1/3mn1/3o2，linio2，licoo2，lifeo2，limn2o4，lini0.5mn1.5o4，和lifepo4)。正极活性材料层54还可以含有除正极活性材料之外的其它组分，例如导电材料或粘合剂。作为导电材料，可以优选使用碳材料，例如炭黑(例如乙炔黑(ab))或石墨。作为粘合剂，可以使用例如pvdf。

正极50可以例如通过以下方法生产。首先，将正极活性材料和其它任选材料分散在合适的溶剂(例如n-甲基-2-吡咯烷酮)中以制备糊状(浆液状)组合物。然后将合适量的组合物施用到正极集电器52的表面上，然后干燥以除去溶剂。由此可以形成正极50。另外，通过任选地进行合适的压制处理，可以调节正极活性材料层54的特性(例如平均厚度、活性材料密度和孔隙率)。

本文公开的锂离子二次电池的负极60包括负极集电器62；以及在负极集电器62上形成的负极活性材料层64。作为负极集电器62，可以优选使用由高导电性金属形成的导电材料(例如铜、镍、钛或不锈钢)。负极活性材料层64至少含有负极活性材料。作为负极活性材料，可以使用一种或两种或更多种可用作非水电解质二次电池的负极活性材料的公知材料，且没有特别的限制。负极活性材料的优选例子包括各种碳材料，其至少部分地具有石墨结构(层状结构)，例如石墨，非石墨化的碳(硬碳)，可石墨化的碳(软碳)，碳纳米管，以及包含它们的碳材料组合。其中，从获得高能量密度的角度考虑，可以优选使用天然石墨(石墨质)或人造石墨。负极活性材料层64还可以含有除活性材料之外的其它组分，例如粘合剂或增稠剂。作为粘合剂，可以使用例如各种聚合物材料，例如苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)。作为增稠剂，可以使用例如各种聚合物材料，例如羧基甲基纤维素(cmc)。

负极60可以例如通过与关于正极所述相同的方法生产。即，将负极活性材料和其它任选材料分散在合适的溶剂(例如离子交换水)中以制备糊状(浆液状)组合物。然后将合适量的组合物施用到负极集电器62的表面上，然后干燥以除去溶剂。由此可以形成负极60。另外，通过任选地进行合适的压制处理，可以调节负极活性材料层64的特性(例如平均厚度、活性材料密度和孔隙率)。

在本文公开的电解质中，通常，合适的非水性溶剂(通常是有机溶剂)可以含有支撑电解质。例如，可以优选使用在室温下为液体的非水电解质(即，非水电解液)。

作为非水性溶剂，可以使用在常规非水电解质二次电池中使用的各种有机溶剂，且没有任何特别限制。作为非水性溶剂，可以使用非质子溶剂，例如碳酸酯、酯、醚、腈、砜和内酯，且没有任何特别限制。特别是，可以优选使用碳酸酯，例如碳酸亚乙基酯(ec)，碳酸二乙酯(dec)，碳酸二甲酯(dmc)，碳酸乙基甲基酯(emc)和碳酸亚丙基酯(pc)。或者，可以优选使用基于氟的溶剂，例如氟化碳酸酯，例如碳酸单氟亚乙基酯(mfec)，碳酸二氟亚乙基酯(dfec)，碳酸单甲基二氟甲基酯(f-dmc)，以及碳酸三氟二甲基酯(tfdmc)。

作为支撑电解质，例如可以使用锂盐或钠盐。例如，在其中锂离子用作载流子的锂离子二次电池中，可优选使用锂盐，例如lipf6、liclo4、liasf6、li(cf3so2)2n、libf4和licf3so3。在这些支撑电解质中，可以使用仅仅一种，或组合使用两种或更多种。特别是，lipf6是优选的。对于支撑电解质的浓度没有特别限制。但是，当浓度过低时，在非水电解液中的载流子(通常是锂离子)含量是不足的，并且离子导电率倾向于降低。当浓度过高时，非水电解液在室温或更低温度范围(例如0-30℃)内的粘度增加，并且离子导电率倾向于降低。所以，支撑电解质的浓度是0.1mol/l或更高(例如0.8mol/l或更高)，并且是2mol/l或更低(例如1.5mol/l或更低)。支撑电解质的浓度优选是1.1mol/l。

除了非水性溶剂和支撑电解质之外，非水电解质可以还含有在本发明范围内不会导致本发明效果显著变差的其它组分。这些任选组分可以用于一个或两个或更多个以下目的：改进电池输出特性；改进储存性(防止在储存期间电容降低)；改进循环特性；和改进初始充电-放电的效率。添加剂的优选例子包括各种添加剂，例如气体产生剂，例如联苯(bp)或环己基苯(chb)；成膜剂，例如草酸根合络合物，氟磷酸盐(通常是二氟磷酸盐；例如二氟磷酸锂)，碳酸亚乙烯基酯(vc)，以及碳酸氟亚乙基酯(fec)；分散剂；以及增稠剂。在这些添加剂中，可以使用仅仅一种，或组合使用两种或更多种。

下面，将描述电池组200的实例(通常是电池组，其中多个单电池彼此串联连接)，其中锂离子二次电池(非水电解质二次电池)100用作单电池，并且提供多个单电池。如图6所示，在电池组200中，在多个(通常是10个或更多，优选约10-30个；例如20个)锂离子二次电池(单电池)100中，每隔一个电池反转以使得正极端子42和负极端子44交替排布，并且沿着其中电池外壳30的宽表面互相面对的方向(层压方向)排布。具有预定形状的冷却板110位于排布的多个单电池100之间。冷却板110用作散热元件，以有效地分散每个单电池100在使用期间产生的热量，优选具有能在多个单电池100之间引入冷却流体(通常是空气)的形状(例如这样的形状，其中在冷却板110的表面上提供从长方形冷却板的一端垂直延伸到其另一端的多个平行沟槽)。冷却板110优选由具有高热导率的金属、重量轻的硬质聚丙烯或其它合成树脂制成。

一对端面板(约束板)120排布在包括单电池100和冷却板110的成型体的相对端部上。作为长度调节装置的一个或多个片状间隔元件150可以置于冷却板110和端面板120之间。所排布的单电池100、冷却板110、间隔元件150被约束带130约束，从而沿着层压方向施加预定的约束压力，约束带130在两个端面板120之间连接成桥。具体而言，通过将约束带130的末端部分经由螺钉155固定到端面板120上，单电池等部件受到约束，使得沿着排布方向施加预定的约束压力。由此，约束压力也施加到容纳在每个单电池100的电池外壳30中的卷绕电极体20上。在相邻的两个单电池100中，一个单电池的正极端子42经由连接元件140(汇流条)与另一个单电池的负极端子44连接。通过顺序连接每个单电池100，得到具有所需电压的电池组200。

优选，设置用于约束每个单电池100的约束压力，使得预定的约束压力被施加到在每个单电池100中安装的卷绕电极体20上。例如，在每个卷绕电极体20中，优选每个单电池受到约束以使得沿着与卷绕电极体20的扁平面(扁平部分)垂直的方向施加100-20000n的约束压力。通常，通过沿着单电池的排布方向(层压方向)在100-20000n的约束压力下约束每个单电池100，相同的约束压力可以被施加到在每个单电池中包含的卷绕电极体20。也就是说，通常，通过在与对于卷绕电极体相同的约束压力下约束每个单电池100，预定的约束压力被施加到卷绕电极体。此时，优选设置用于约束每个单电池的约束压力(在每个单电池中所包含的卷绕电极体)，使得在被施加到卷绕电极体20的扁平面(扁平部分)的约束力和被施加到卷绕电极体20的弯曲部分的约束力之间的差别是50n或更高(优选100n或更高)。

本发明分隔器(分隔器，其中在基材层的一个表面上形成耐热层)的特征在于：即使当暴露于基材层(分隔基材)发生收缩的环境(通常是高温环境)时，也能抑制耐热层从基材层剥离。所以，分隔器在高温环境中的收缩得到显著抑制。在包括此分隔器的电池中，分隔器的收缩得到抑制(通常，由于分隔器收缩引起的内部短路得到抑制)，并且可靠性高。因此，由于此特征，本文公开的非水电解质二次电池可以优选用作安装在车辆中的驱动电源，例如插入式混合动力车辆(phv)、混合动力车辆(hv)或电动车辆(ev)。根据本发明，可以提供车辆，其包括本文公开的非水电解质二次电池，优选作为电源(通常是电池组，其中多个二次电池互相电连通)。

在下文中，将描述多个本发明的实施例。但是，这些实施方案不限制本发明。

使用以下材料和方法，生产分隔器(即实施例1-15的分隔器)，用于表1所示实施例1-15的锂离子二次电池(非水电解质二次电池)。

首先，作为分隔器基材(基材层)，制备微孔膜(平均厚度为20μm)，其具有包含聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)的pp/pe/pp三层结构。

按照以下工序生产实施例1的分隔器。首先将用作无机填料的氧化铝(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为9m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合。由此制得用于形成耐热层的糊状组合物。然后，将用于形成耐热层的组合物仅仅施涂到分隔器基材的一个表面上并干燥。由此制得在基材层的一个表面上包括耐热层的分隔器。

实施例2的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例3的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例4的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例5的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)和用作增稠剂的聚n-乙烯基乙酰胺(pnva)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例6的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)和用作增稠剂的聚n-乙烯基乙酰胺(pnva)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例7的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)和用作增稠剂的聚n-乙烯基乙酰胺(pnva)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例8的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)和用作粘合剂的环氧树脂与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例9的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的氧化镁(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为9m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例10的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的氧化钛(平均粒径(d50)为0.1μm，bet比表面积为20m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例11的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的氧化硅(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例12的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

实施例13的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)、用作粘合剂的丙烯酸树脂和用作增稠剂的羧基甲基纤维素(cmc)与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

在实施例14的分隔器中，原样使用分隔器基材(即，没有施涂用于形成耐热层的组合物)。

实施例15的分隔器是使用与实施例1所述相同的材料和方法生产的，不同之处是：将用作无机填料的勃姆石(平均粒径(d50)为0.2μm，bet比表面积为8m²/g)和用作粘合剂的环氧树脂与离子交换水混合以制备用于形成耐热层的糊状组合物。

在用于制备根据实施例1-15的分隔器的无机填料中，平均粒径(d50)是使用激光散射粒径分析仪(microtrachra，由nikkisoco.,ltd生产)检测的；bet比表面积是用比表面积检测设备测定的(由shimadzucorporation生产)。在制备根据实施例1-15的用于形成耐热层的组合物期间，使用超声分散机(clearmix，由mtechniqueco.,ltd生产)，将各组分在15000rpm下混合并捏合5分钟以进行初始分散，并在20000rpm下混合并捏合15分钟以进行主要分散。通过凹版涂布方法将用于形成耐热层的组合物均匀地涂布到基材(基材层)上。

在根据每个实施例的分隔器中的耐热层的平均厚度是通过分析用扫描电子显微镜(sem)得到的图像所获得的。耐热层的平均厚度显示在表1“耐热层”的“厚度(μm)”中。检测在根据每个实施例的分隔器中的耐热层的孔隙率，并测得在75-90体积％的范围内。

关于根据所述每个实施例的分隔器，在基材层和耐热层之间的粘合强度是通过使用拉伸检测仪进行90°剥离实验检测的。根据jisc6481(1996)进行90°剥离实验。具体而言，先将每个分隔器切成尺寸为120mm×10mm的试样。为了用拉伸夹具(例如夹钳)将分隔器基材(基材层)沿着纵向固定到试样的一端上，将沿着纵向在试样一端处的耐热层从基材层剥离。使用双面胶粘带将试样的耐热层表面粘附到拉伸检测仪的试验台上，从而将试样(分隔器)固定到拉伸仪的试验台上。将试样的已剥离耐热层的部分(基材层)固定到拉伸夹具上。将拉伸夹具在0.5mm/秒的速率下沿着与试验台表面(也就是说，与试验台粘附的耐热层)垂直的方向推动到上侧(剥离角：90±5°)，使得耐热层从基材层剥离。此时，检测在从基材层剥离耐热层期间的平均载荷值，并且将按照单位宽度计的平均载荷值(在这里宽度为10mm)设定为粘合强度(n/10mm)。结果显示在表1的“粘合强度(n/10mm)”中。

接着，使用以下材料和方法，生产如表1所示的根据实施例1-15的锂离子二次电池(非水电解质二次电池)。

正极是按照以下工序生产的。将作为正极活性材料粉末的lini0.33co0.33mn0.33o2(lncm)、作为导电材料的ab和作为粘合剂的pvdf按照质量比率(lncm：ab：pvdf)为90：8：2称量。将这些称量的材料与nmp混合以制备用于形成正极活性材料层的浆液。将此浆液按照带状施涂到厚度为15μm的延长的铝箔(正极集电器)的两个表面上，干燥，并压制。由此制得正极片材。

负极是按照以下工序生产的。将作为负极活性材料的石墨(c)、作为粘合剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)和作为增稠剂的cmc按照质量比率(c：sbr：cmc)为98.6：0.7：0.7称量。将这些称量的材料与离子交换水混合。由此制得用于形成负极活性材料层的浆液。将此浆液按照带状施涂到厚度为10μm的延长的铜箔(负极集电器)的两个表面上，干燥，并压制。由此制得负极片材。

使用如上所述制得的一个正极、一个负极和两个分隔器(根据实施例1-15的任一个分隔器)，生产根据实施例1-15的任一个卷绕电极体。也就是说，正极和负极沿着纵向与根据每个实施例的置于这两者之间的分隔器一起层压，使得未形成活性材料层的部分位于对侧上；并且分隔器的耐热层面对负极(负极活性材料层)。其中正极、负极和分隔器被层压的层压材料沿着纵向在具有真实圆形截面的卷绕轴周围卷绕。然后，挤压此层压材料以得到扁平卷绕电极体。分隔器与具有相同构造的分隔器(例如根据实施例1的分隔器)。

使用上述方法，对于每个实施例生产10个卷绕电极体。对于每个电极体，鉴定是否出现生产失效，例如分隔器的耐热层破裂或剥离，分隔器破裂，卷绕松弛，或卷绕失败。对于每个实施例，记录其中出现生产失效的卷绕电极体的数目。在每个实施例的10个电极体中，出现生产失效的卷绕电极体的数目显示在表1的“生产失效数目(个数/10个)”中。在这里，当生产失效的频率是40％或更低时，认为生产失效是在电池生产工艺中可允许的。当生产失效的频率是20％或更低时，认为生产失效受到适当的抑制。也就是说，其中生产失效频率为20％或更低的实施例被认为是“优良”，其中生产失效频率为40％或更低的实施例被认为是“可接受”，而其中生产失效频率高于40％的实施例被认为是“不可接受”。检测结果显示在表1的“鉴定”中。

接着，将每个实施例的卷绕电极体安装在正方形铝电池外壳(正方形电池壳)中，经由电池壳体的开口注入非水电解液，并将开口进行气密性密封。由此制得根据每个实施例的锂离子二次电池(非水电解质二次电池)。作为非水电解液，使用溶液，其中作为支撑电解质的lipf6按照1.1mol/l的浓度溶解于混合溶剂中，混合溶剂含有体积比率(ec：emc：dmc)为30：40：30的ec、emc和dmc。

[高温保持实验]

对于如上制得的每个实施例的非水电解质二次电池在高温(约170℃)环境中静置以进行高温保持实验。具体而言，首先，对于每个实施例的锂离子二次电池，从外侧压制电池外壳以使在电池外壳中的卷绕电极体按照与电极体的扁平面(扁平部分)垂直的方向受到6000n约束力的约束。在约束之后，将每个实施例的电池在恒定电流下在1c的充电速率下充电直到在正极端子和负极端子之间的电位达到3.3v。使得经充电的电池在170℃的温度环境中静置1小时。在静置1小时后，检测每个实施例的电池的电压(在正极端子和负极端子之间的电压)。通常，在高温保持实验中的电压下降(在正极和负极之间的电位)表明由于分隔器的热收缩导致在电极体内出现内部短路。因此，在能在高温保持实验中保持电压的那些电池中，分隔器的热收缩得到抑制，并且耐热性(高温耐久性)高。对于每个实施例的电池，进行10次如上所述的高温保持实验。在10次实验期间，记录其中在高温下静置后的电压降低到3v或更低的那些电池的数目。在每个实施例的10个非水电解质二次电池中出现电压下降的那些卷绕电极体的数目显示在表1的“高温保持实验(个数/10个)”中。

[表1]

如表1所示，在实施例1-11的电池中，在高温保持实验中的电压下降得到抑制。即，在其中在基材层和耐热层之间的粘合强度为0.19-400n/10mm的分隔器中，减少了耐热层从基材层的剥离；所以，分隔器在高温环境中的收缩得到显著抑制。另外，在包含使用所述分隔器生产的卷绕电极体的电池中，高温耐久性是优异的。在实施例1-11的电池中，在生产卷绕电池期间的生产失效频率被抑制到在电池生产工艺中是可允许的。特别是在实施例1-7和实施例9-11的电池中，其中在分隔器中在基材层和耐热层之间的粘合强度是98n/10mm或更低，在生产卷绕电极体期间的生产失效频率得到显著抑制。也就是说，在其中在基材层和耐热层之间的粘合强度为0.19-400n/10mm(特别是98n/10mm或更低)的分隔器中，当使用所述分隔器生产卷绕电极体时，可操作性是优异的。从上述结果可见，通过将在分隔器的基材层和耐热层之间的粘合强度调节到0.19-400n/10mm的范围内，可以提供具有高耐热性的适合用于生产卷绕电极体的分隔器，并且可以提供具有高可靠性的包含此分隔器的非水电解质二次电池(内部短路得到显著抑制)。

另一方面，在根据实施例14的包括其中未形成耐热层的分隔器的电池中，和在根据实施例12和13的包括其中基材层和耐热层之间的粘合强度显著低于上述范围的分隔器的电池中，在高温保持实验中的电压下降以高频率出现(即，高温耐久性差)。认为这是因为：由于在这些电池中使用的分隔器(根据实施例的12-14分隔器)在高温环境中发生热收缩，出现内部短路。在根据实施例15的包括其中在基材层和耐热层之间的粘合强度高于上述范围的分隔器的电池中，分隔器的刚性过高；结果，不能得到卷绕电极体(生产失效：100％)。

从实施例1和9-11可见，不仅勃姆石，而且氧化铝、氧化镁、氧化钛和氧化硅都可以优选作为填料用于根据本发明实施方案的耐热层中。

如上所述，已经描述了本发明的具体实施方案。但是，这些实施方案和实施例仅仅是示例性的，并不限制本发明。本发明的范围包括对于上述具体实施方案的各种改进和改变。