[发明专利]用于电池的分隔器、层压分隔器、锂离子二次电池和电池组

说明书

本发明提供用于电池的分隔器，其中当其中任意直线(La)与树脂纤维(4)相交所得的线段(Sa)的总长度与沿着厚度方向(TD)在分隔器的横截面上的直线(La)的总长度之间的比率是由s(％)表示时，和当分隔器的厚度是由d(μm)表示时，满足0s≤100，3≤d≤50，并且300≤d×s≤1500，其中直线(La)是平行于第一个主表面(40a)的并且横跨所述横截面。

本发明的背景

1.发明领域

本发明涉及用于电池的分隔器，层压分隔器，锂离子二次电池，以及 电池组。

2.现有技术的描述

日本专利申请No.2006-236991(JP2006-236991A)公开了一种用于电池 的分隔器，其包括：超细纤维，其具有3μm或更小的纤维直径；和准超细 改性横截面纤维，其具有3-5μm的纤维直径和具有非圆形的横截面。

在许多情况下，用于车辆的锂离子二次电池是以电池组的形式使用， 其中多个单电池连接并被约束元件约束。在电池组中，每个单电池被 约束元件在预定压力(在下文中称为“约束压力”)下压制。经验上已经知道 在这种受约束环境中使用的电池中，与按照非约束状态使用的电池(例如 供消费者使用的小型电池)相比，易于出现输入和输出特性变差或者微型 短路。

JP2006-236991A描述了分隔器是由多个具有基本相同纤维直径的 超细纤维组成的；结果，分隔器具有均匀的孔尺寸和均匀的内部空间，因 此离子渗透性得到改进。由于在准超细改性横截面纤维之间的粘合，在电 极之间的距离不容易由于在电池生产等期间施加的压力作用而变窄， 也就是说，能够保持分隔器的厚度。

但是，在上述电池组中，在JP2006-236991A中假定的并不是暂时压力， 而是向单电池施加连续的约束压力。同样，也向分隔器施加连续压力。另 外，当电极板由于重复的充电和放电而膨胀时，分隔器进一步受到压制。 在这种情况下，即使分隔器初始具有均匀的孔径和均匀的内部空间，分隔器 的一些部分也会垮塌，并且形成之字形的孔路径。结果，锂离子(Li⁺)的渗 透受到抑制，并且输入和输出特性变差。另外，在分隔器的 垮塌部分中，电阻局部地增加。所以，电流被集中到分隔器中的除垮塌部 分之外的部分上，由此会增加微型短路等的风险。

发明概述

本发明提供具有优异输入和输出特性和安全性的用于电池的分隔器； 以及其中使用所述分隔器的层压分隔器、锂离子二次电池和电池组。

[1]根据本发明的第一个实施方案，提供用于电池的分隔器，其包含： 第一个主表面；第二个主表面，其位于第一个主表面的对侧上；和多个树 脂纤维，其用于连接第一个主表面和第二个主表面。当其中任意直线与树 脂纤维相交所得的线段的总长度与沿着厚度方向在用于电池的分隔器的横 截面上的直线的总长度之间的比率是由s(％)表示时，和当用于电池的分隔 器的厚度是由d(μm)表示时，满足0s≤100，3≤d≤50，并且300≤d×s≤1500， 所述直线是平行于第一个主表面的并且横跨所述横截面。在此横截面中， 当将在平行于第一个主表面且横跨横截面的那些直线中的位于第一个主表 面内侧的距离为厚度的10％处的直线设定为第一个参照线时，当将在平行 于第一个主表面且横跨横截面的那些直线中的位于第二个主表面内侧的距 离为厚度的10％处的直线设定为第二个参照线时，当将其中每个树脂纤维 与第一个参照线相交所得的线段设定为第一个线段时，和当将其中从第一 个线段沿着厚度方向延伸的条形区域与第二个参照线相交所得的线段设定 为第二个线段时，每个树脂纤维与第二个线段相交所得的第三个线段是占 第二个线段的80％或更高。