隔离件和具备该隔离件的非水电解液二次电池以及电池组的制作方法

本公开涉及隔离件。另外，本公开涉及具备该隔离件的非水电解液二次电池以及电池组。

背景技术：

1、锂离子二次电池等非水电解液二次电池适用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(bev)、混合动力汽车(hev)、插电式混合动力汽车(phev)等的车辆驱动用电源等。

2、非水电解液二次电池的一个例子中，非水电解液二次电池具备电极体、非水电解液以及将电极体和非水电解液收容于内部的电池壳体。非水电解液二次电池例如以通过重叠多个单电池而排列并利用约束部件施加规定的压力(以下，也称为组装压力”)而组装的电池组的形态使用。典型而言，电池组在负荷有组装压力的状态下进行最初的充放电。此时，非水电解液二次电池所具备的电极体伴随充放电而膨胀、收缩。另外，由于初始充放电而发生活性物质的膨胀、活性物质表面的被膜形成等各种反应，因此，对于电极体的内部压力，与进行初始充放电之前相比，初始充电后变高。即，初始充放电后，电极体产生从内侧向外部按压电池壳体的压力，产生对抗该压力的反作用力(以下也称为“bol反作用力(beginning-of-life counterforce)”)。

3、另外，通过对非水电解液二次电池进行反复充放电，负极的膜厚增加，因此电极体的膨胀压力伴随反复充放电而增加。由于电极体的膨胀压力增加，对抗该膨胀压力的反作用力也增加，因此对电极体产生的压力增加，容易产生电池性能的劣化、电池寿命的减少等。作为降低对抗电极体的膨胀压力的反作用力的方法之一，可以举出降低电池组的组装压力，但如果降低组装压力，则bol反作用力变小，产生电池组的组装稳定性变差的矛盾。因此，寻求适当控制对抗电极体的膨胀压力的反作用力的技术。作为这样的技术，例如，专利文献1中公开了在电极体与电池壳体之间配置非发泡型的弹性片。另外，专利文献2～4中公开了能够控制电极体的压力的隔离件的构成。

4、专利文献1：日本专利第6865379号说明书

5、专利文献2：日本专利申请公开第2013－222510号公报

6、专利文献3：日本专利第5799499号说明书

7、专利文献4：日本专利第5328034号说明书

技术实现思路

1、根据本发明人的研究，发现降低相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加的技术有进一步改进的余地。通过降低相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加，电池组的组装压力的调整变得容易，能够提高生产率。

2、因此，本公开是鉴于上述情况而作出的，其主要目的在于提供降低相对于伴随非水电解液二次电池的反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加的隔离件。另外，其它目的在于提供具备该隔离件的非水电解液二次电池以及电池组。

3、这里公开的隔离件具备多孔树脂制的片状的基材和包含粘接性树脂的粘接层，上述粘接层部分地设置于上述基材的厚度方向的一侧的侧面或两侧的侧面，将上述隔离件的初始厚度设为t0，将上述隔离件含浸于电解液，从该隔离件的厚度方向对该隔离件施加1mpa的压力，将此时的该隔离件的厚度设为t1，然后，从该隔离件的厚度方向对上述隔离件持续施加1小时2mpa的压力1小时，然后减压到0.5mpa的压力，将此时的该隔离件的厚度设为t2，以及，再然后，从上述隔离件的厚度方向施加4mpa的压力，将压力保持48小时，将此时的该隔离件的厚度设为t4时，同时具备以下的式(1)～(3)：

4、(1)1≤t1/t0≤1.1

5、(2)0.92≤t2/t1≤1

6、(3)0.6≤t4/t1≤0.8。

7、具备上述式(1)～(3)的隔离件在从厚度方向施加模拟伴随反复充放电的负极的膨胀压力的4mpa的压力时，隔离件的厚度能够变小到适当的范围。由此，能够缓和所施加的压力。因此，能够实现降低了相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加的非水电解液二次电池。另外，上述构成的隔离件中，组装电池组时的隔离件的厚度的变化得到抑制，因此能够提高电池组的组装稳定性。

8、这里公开的隔离件的一个方式中，上述基材的设置有上述粘接层的侧面的上述粘接层在上述基材的表面所占的面积比例为40％～60％。由此，从隔离件的厚度方向施加压力时，粘接层容易向未形成粘接层的区域(粘接层非形成区域)压展，容易使压力向与厚度方向不同的方向分散，因此能够更适当地减小压力。

9、这里公开的隔离件的一个方式中，上述基材的设置有上述粘接层的侧面的上述粘接层的平均厚度为2μm～3μm。由此，通过来自厚度方向的压力而压展的粘接层的厚度得到确保，能够适当地减小压力。

10、这里公开的隔离件的一个方式中，可以以规定的间距设置上述粘接层以便形成条纹图案。根据上述构成，由于交替配置粘接层与粘接层非形成区域，因此从厚度方向施加压力时，粘接层容易向粘接层非形成区域压展，能够适当地降低压力。

11、另外，通过本公开，可提供一种非水电解液二次电池，具备电极体和非水电解液，该电极体具备正极、负极和这里公开的隔离件。上述非水电解液二次电池中，可实现降低相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加。

12、另外，通过本公开，可提供一种电池组，是多个单电池相互电连接而排列形成的电池组，上述多个单电池中的至少一个是这里公开的非水电解液二次电池。根据上述构成，相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的增加降低，因此可实现组装稳定性提高的电池组。

技术特征：

1.一种隔离件，是具备多孔树脂制的片状的基材和包含粘接性树脂的粘接层的隔离件，

2.根据权利要求1所述的隔离件，其中，所述基材的设置有所述粘接层的侧面的所述粘接层在所述基材的表面所占的面积比例为40％～60％。

3.根据权利要求1或2所述的隔离件，其中，所述基材的设置有所述粘接层的侧面的所述粘接层的平均厚度为2μm～3μm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的隔离件，其中，以规定的间距设置所述粘接层以便形成条纹图案。

5.一种非水电解液二次电池，具备电极体和非水电解液，所述电极体具备正极、负极和权利要求1～4中任一项所述的隔离件。

6.一种电池组，是多个单电池相互电连接而排列形成的，

技术总结
通过本公开，可提供能够降低相对于伴随反复充放电的电极体的膨胀压力的反作用力的隔离件。这里公开的隔离件具备基材和粘接层。该粘接层部分地设置在上述基材的一侧或两侧的侧面。将上述隔离件的初始的厚度设为T0，将该隔离件含浸于电解液，从该隔离件的厚度方向施加1MPa的压力，将此时的隔离件的厚度设为T1，然后，从该隔离件的厚度方向持续施加1小时2MPa的压力后，减压到0.5MPa的压力，将此时的该隔离件的厚度设为T2，以及，再然后，从该隔离件的厚度方向施加4MPa的压力，将压力保持48小时时的该隔离件的厚度设为T4时，同时具备式(1)～(3)：(1)1≤T1/T0≤1.1，(2)0.92≤T2/T1≤1，(3)0.6≤T4/T1≤0.8。

技术研发人员：草田英夫,大林笃史,埜渡夕有子,宫崎晋也
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13