[发明专利]锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于电力储存装置、移动体用电源系统、自然能量混合系统等中的锂二次电池。 

背景技术

受近年来对能量、环境问题的意识提高的影响，作为该问题的对策技术，电力储存装置、移动体用电源系统、自然能量混合系统等受到关注。其中，作为蓄电池的大型锂二次电池被认为是尤其有希望的。 

锂二次电池与铅电池或镍氢电池等其他的二次电池相比，具有能量密度高、输出特性好、寿命长等优点。但是，对锂二次电池而言，存在由电池内部的短路、过充电等而引起电池的热失控，从而导致破裂或着火的可能性，成为安全上的问题。 

作为针对上述的问题的对策，提出了将耐热性间隔件用于锂二次电池内来防止内部短路的技术(例如参照专利文献1)。 

专利文献1：日本特开平07-192753号公报 

但是，一般来说，在因被从外部扎刺异物(例如钉子等)而在电池的内部产生短路的情况下，在短路部的周边会产生焦耳热。这时，根据该热量程度的不同，会有将正极与负极绝缘的间隔件熔融/碳化的情况。一旦间隔件发生熔融/碳化，正极与负极的短路面积就会扩大，有可能在短时间内导致电池的热失控。 

因此，即使使用耐热性间隔件，根据所产生的焦耳热的程度不同，也存在难以实现对短路部位增大的防止和安全性的提高等问题。 

可以认为，在搭载于移动体中的电池中，在碰撞事故之类的情形下产生如上所述的由异物造成的短路的概率很高。另一方面，即使在固定式的电池中，也有可能因地震等而导致异物从外部落下等情况，在电池中产生扎刺短路，因此需要实施某种对策。 

特别是对于大型的电池的情况，由于因短路而产生的热量很大，因此存在上述的问题变得严重的可能性高的问题。 

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种可以抑制由电池内部的短路造成的热失控的锂二次电池。 

为了达成上述目的，本发明提供如下的途径。 

本发明提供一种锂二次电池，其特征在于：设有具有嵌入及脱嵌锂离子的正极活性物质的正极，嵌入及脱嵌锂离子的负极，以及将与正极端子连接的假正极、以及与负极端子连接的假负极交互地层叠、并且具有将上述假正极及上述假负极之间绝缘的绝缘体的假层叠体；上述假叠层体层叠于被交互层叠了的上述正极和上述负极的外侧。 

根据本发明，当向锂二次电池扎刺异物时，异物最先扎刺的是假叠层体。假正极及假负极介由所扎刺的异物被短路。在短路电阻小的情况下，在假正极与假负极之间流过大电流，因电流而产生热。由于假叠层体层叠于交互地层叠的正极及负极的外侧，因此所产生的热并不蓄积于交互地层叠的正极及负极内，而是向外部散出。 

因此，由短路时产生的热造成的正极的正极活性物质的晶体的破坏就受到抑制，锂二次电池的热失控得到抑制或缓解。 

进而，由于在正极及负极介由异物短路之前，假正极及假负极短路而流过大电流，因此正极及负极短路时在正极及负极中流过的短路电流的值就变小。因此，因短路而在正极及负极中产生的热量变少，从而可能够抑制或者缓解电池的热失控。 

上述发明中，优选的是：上述假叠层体的一部分被折弯，在与上述正极及上述负极的层叠方向大致正交的一个面、以及与该一个面毗邻的其他面上配置上述被折弯了的假叠层体。 

通过如此设置，与仅在与正极及负极的层叠方向大致正交的一个面上配置假叠层体的情况相比，由于在与一面毗邻的另一个面上也配置了假叠层体，因此即使对另一个面扎刺异物，也可以抑制锂二次电池的热失控。 

这里，作为与一面毗邻的另一个面，可以例示出层叠有正极及负极的 叠层体的侧面或底面等。 

上述发明中，优选的是，在上述层叠了的正极及负极与上述假叠层体之间，设置有阻碍热传递的隔热部。 

通过如此设置，即通过设置了隔热部，因假正极及假负极的短路而产生的热就很难传递到层叠了的正极及负极中。因此，由短路时产生的热造成的正极的正极活性物质的晶体的破坏就受到抑制或缓解，锂二次电池的热失控得到抑制。 

上述发明中，最好在上述层叠了的正极及负极与上述叠层体之间，设有吸收热的吸热部。 

通过如此设置，因假正极及假负极的短路而产生的热就被吸热部吸收而难以传递到层叠了的正极及负极中。因此，由短路时产生的热造成的正极的正极活性物质的晶体的破坏就受到抑制或缓解，锂二次电池的热失控得到抑制。