[发明专利]二次电池及其制造方法

说明书

[问题]提供了一种在异常情况例如过充电发生时能够利用较简单的构造实现外部电连接的二次电池。[解决手段]二次电池1具有包含正极11、负极12、隔膜13和电解液的电池元件，以及密封所述电池元件的外壳。所述电解液包含凝胶成分和沸点为125℃以下的有机溶剂。所述隔膜13包含由选自芳族聚酰胺、聚酰亚胺和聚苯硫醚的一种或多种树脂构成的纤维组件或微孔结构，并具有0.1μm以上的平均孔隙尺寸。

技术领域

本发明涉及一种设置有当发生异常情况例如过充电时中断外部电连接的机构的二次电池及其制造方法。

背景技术

电池被称为罐装能量，并且对它们而言重要的是可以被安全地操控。为了即使在异常情况例如过充电和短路时也确保安全性，使用能够检测电池的异常情况并中断电池的外部电连接的保护电路例如保险丝来控制电池。此外，还提出了利用电池本身异常的内压升高来中断电连接的机构。

作为这种二次电池，专利文献1公开了一种二次电池，其中非水性电解质含有能够在比正极活性材料更高的电位下引起可逆的氧化还原反应的氧化还原穿梭添加剂(redoxshuttle additive)和能够在超过预定电池电压时产生气体的气体产生剂。专利文献1还记载了含有能够抑制由温度上升引起的非水性电解质粘度降低的粘度改性剂。

另外，专利文献2公开了使用孔尺寸约为0.1μm至10μm的纤维素等的无纺布作为隔膜，其使得不发生由隔膜被热熔化或收缩引起的短路，以便获得稳定的充放电特性。此外，在电解液中含有低分子凝胶化剂，以改善无纺布特有的孔尺寸和孔尺寸分布的不均匀性。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2013-218934号公报

专利文献2：日本特开2012-064569号公报

发明内容

技术问题

然而，在电动汽车和大规模电力存储设备中，将大量电池串联和并联连接以确保预定的电池容量和电压，因此，为每个电池提供保护电路导致显著的成本提高。此外，一个电路的故障引起整个系统停止，因此实际应用是困难的。另外，在层状层压电池中使用感应内压并通过气体在物理上阻断电路的机构是困难的。

因此，本发明的目的是提供一种在异常情况例如过充电发生时能够利用更简单的构造断开与外部的电连接的二次电池及其制造方法。

解决问题的手段

本发明的二次电池包含：

电池元件，其包含正极、负极、隔膜和电解液；以及

密封所述电池元件的外壳，其中

所述电解液包含凝胶成分和沸点为125℃以下的有机溶剂；并且

所述隔膜包含由选自芳族聚酰胺、聚酰亚胺和聚苯硫醚的一种或多种树脂构成的纤维组件或微孔结构，并具有0.1μm以上的平均孔隙尺寸。

此外，本发明提供了一种二次电池的制造方法。本发明的二次电池制造方法包括：

提供电解液的步骤，所述电解液包含提供所述凝胶成分的凝胶化剂和沸点为125℃以下的有机溶剂；

提供隔膜的步骤，所述隔膜包含由选自芳族聚酰胺、聚酰亚胺和聚苯硫醚的一种或多种树脂构成的纤维组件或微孔结构，并具有0.1μm以上的平均孔隙尺寸；

提供正极和负极的步骤；

将所述正极和所述负极相对布置并使所述隔膜夹在两者之间的步骤；

将相对布置的所述隔膜、所述正极和所述负极与所述电解液一起封闭在所述外壳内的步骤；以及

使所述凝胶化剂凝胶化的步骤。