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鈉離子電池的制作方法

文檔序號(hào):6824873閱讀:1792來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):鈉離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鈉離子電池。
背景技術(shù)
電池具有正極、負(fù)極和電解質(zhì)。特別地,作為能夠充放電的二次電池,已知有鋰離子二次電池。在鋰離子二次電池中,負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和負(fù)極集電體,作為負(fù)極集電體,使用了銅。此外,在使采用了銅作為負(fù)極集電體的鋰離子二次電池處于過(guò)放電狀態(tài)的情況下,已知存在如下問(wèn)題由于負(fù)極集電體的銅溶解,該二次電池的放電容量急劇下降,二次電池的循環(huán)壽命縮短。另一方面,作為用于解決該鋰離子二次電池的問(wèn)題的手段,日本特開(kāi)2002-似889號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有使用了鋁或鋁合金作為負(fù)極集電體、使用了選自能夠摻雜并且脫摻雜鋰離子的金屬、合金和化合物中的至少1種負(fù)極活性物質(zhì)作為負(fù)極活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。

發(fā)明內(nèi)容
負(fù)極集電體為鋁或鋁合金且負(fù)極活性物質(zhì)為碳材料的鋰離子二次電池,難以延長(zhǎng)過(guò)放電循環(huán)壽命,由于該負(fù)極集電體的微粉化,不能耐受作為電池的使用。因此,如上述的現(xiàn)有技術(shù)那樣,電池的負(fù)極活性物質(zhì)的選擇受到限制,由此電池的設(shè)計(jì)也受到限制。本發(fā)明的目的在于,即使在使用碳材料作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下也能夠抑制過(guò)放電循環(huán)壽命的下降、并且能夠以低價(jià)得到的電池。本發(fā)明提供下述的手段。<1>鈉離子電池,其包含正極、負(fù)極和鈉離子非水電解質(zhì),該負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體。<2>關(guān)于<1>所述的鈉離子電池,其中負(fù)極活性物質(zhì)是能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì)。<3>關(guān)于<1>所述的鈉離子電池,其中負(fù)極活性物質(zhì)是能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的碳材料。<4>關(guān)于<1>所述的鈉離子電池,其中正極具有能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的正極活性物質(zhì)。<5>關(guān)于<4>所述的鈉離子電池,其中正極活性物質(zhì)是鈉無(wú)機(jī)化合物。<6>關(guān)于<1>所述的鈉離子電池,其中鈉離子非水電解質(zhì)為液體狀。<7>關(guān)于<6>所述的鈉離子電池,其具有隔板。<8>關(guān)于<7>所述的電池,其中隔板是耐熱多孔層和多孔膜經(jīng)層疊而成的層疊膜。<9>由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體作為鈉離子二次電池的負(fù)極集電體的使用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的鈉離子電池,包含正極、負(fù)極和鈉離子非水電解質(zhì),該負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體。電池中,負(fù)極的電位比正極的電位低。本發(fā)明中,負(fù)極集電體由鋁或鋁合金形成。本發(fā)明作為鈉離子二次電池的利用價(jià)值特別高。作為負(fù)極集電體的形狀,可以舉出例如箔狀、平板狀、網(wǎng)眼狀、網(wǎng)狀、板條狀、穿孔金屬狀或壓花狀或?qū)⑺鼈兘M合的形狀(例如網(wǎng)眼狀平板等)等。通過(guò)對(duì)負(fù)極集電體表面進(jìn)行蝕刻處理,可在該表面形成凹凸。此外,由鋁或鋁合金形成的電池外殼、電池的結(jié)構(gòu)支承材料,可作為負(fù)極集電體發(fā)揮作用。此外,作為鋁合金,優(yōu)選含有選自Mg、Mn、Cr、Zn、Si、Fe 和Ni中的一種以上的金屬成分。本發(fā)明中,負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和負(fù)極集電體。作為負(fù)極活性物質(zhì),可以舉出鈉金屬、鈉合金或碳材料等。這些中,通過(guò)使用能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì), 能夠?qū)⒈景l(fā)明的電池用作二次電池即鈉離子二次電池,因此優(yōu)選。作為能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì),可以舉出能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的碳材料、鈉金屬或鈉合金。更優(yōu)選的負(fù)極活性物質(zhì)是能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的碳材料,由此能夠使鈉離子二次電池的正極-負(fù)極間的電位差增大,并且能夠抑制過(guò)放電循環(huán)壽命的下降。作為該碳材料,優(yōu)選非晶碳材料。作為碳材料的形狀,可以舉出球狀、薄片狀、纖維狀、微粉末的凝聚體寸。負(fù)極中,通常負(fù)極活性物質(zhì)由負(fù)極集電體來(lái)?yè)?dān)載。負(fù)極通過(guò)例如將包含負(fù)極活性物質(zhì)、結(jié)合劑和根據(jù)需要的導(dǎo)電劑等的負(fù)極合劑由負(fù)極集電體來(lái)?yè)?dān)載而得到。作為更具體的方法,可以舉出將在負(fù)極活性物質(zhì)和結(jié)合劑等中添加溶劑而得到的負(fù)極合劑,采用刮刀法等涂布或浸漬于負(fù)極集電體,而將其干燥的方法;將在負(fù)極活性物質(zhì)和結(jié)合劑等中添加了溶劑的產(chǎn)物混煉、成型、干燥而得到片材,使得到的片材通過(guò)導(dǎo)電性粘合劑等與負(fù)極集電體表面接合,進(jìn)行壓制、熱處理、干燥的方法;將含有負(fù)極活性物質(zhì)、結(jié)合劑和液體潤(rùn)滑劑等的混合物在負(fù)極集電體上成型為片狀后,將液體潤(rùn)滑劑除去,將得到的片狀的成型物沿單軸或多軸方向進(jìn)行拉伸處理的方法等。此外,在負(fù)極活性物質(zhì)為鈉金屬或鈉合金的情況下, 也可使鈉金屬或鈉合金的片材通過(guò)導(dǎo)電性粘合劑等接合在負(fù)極集電體表面而制成負(fù)極。在負(fù)極為片狀的情況下,其負(fù)極的厚度通常為5 μ m 500 μ m左右。作為上述的負(fù)極中使用的結(jié)合劑,可以舉出例如氟化合物的聚合物。作為氟化合物,例如可以舉出(甲基)丙烯酸氟烷基(碳數(shù)1 18)酯、(甲基)丙烯酸全氟烷基酯 [例如(甲基)丙烯酸全氟十二烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟正辛酯、(甲基)丙烯酸全氟正丁酯];(甲基)丙烯酸全氟烷基取代烷基酯[例如(甲基)丙烯酸全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯];(甲基)丙烯酸全氟氧烷基酯[例如(甲基)丙烯酸全氟十二烷氧基乙酯和(甲基)丙烯酸全氟癸氧基乙酯等];巴豆酸氟烷基(碳數(shù)1 18)酯;馬來(lái)酸氟烷基(碳數(shù)1 18)酯和富馬酸氟烷基(碳數(shù)1 18)酯;衣康酸氟烷基(碳數(shù)1 18)酯;氟烷基取代烯烴(碳數(shù)2 10左右、氟原子數(shù)1 17左右);全氟己基乙烯、碳數(shù) 2 10左右和氟原子數(shù)1 20左右的氟原子與雙鍵碳鍵合的氟代烯烴;四氟乙烯;三氟乙烯;偏氟乙烯;六氟丙烯等。作為結(jié)合劑的其他的例示,可以舉出不含氟原子的含烯鍵式雙鍵的單體的加成聚合物。作為該單體,可以舉出例如(甲基)丙烯酸(環(huán))烷基(碳數(shù)1 22)酯[例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、 (甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等];含有芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯[例如(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等];亞烷基二醇或一縮二亞烷基二醇(亞烷基的碳數(shù)2 4)的單(甲基)丙烯酸酯[例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、二甘醇單(甲基)丙烯酸酯];(聚)甘油(聚合度1 4)單(甲基)丙烯酸酯;多官能(甲基)丙烯酸酯[例如(聚)乙二醇(聚合度1 100) 二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇(聚合度1 100) 二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-羥基乙基苯基) 丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等]等(甲基)丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺系衍生物[例如N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、 雙丙酮丙烯酰胺等]等(甲基)丙烯酰胺系單體;(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、2-氰基乙基丙烯酰胺等含有氰基的單體;苯乙烯和碳數(shù)7 18的苯乙烯衍生物[例如α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對(duì)-羥基苯乙烯和二乙烯基苯等]等苯乙烯系單體;碳數(shù) 4 12的鏈二烯[例如丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等]等二烯系單體;羧酸(碳數(shù)2 12) 乙烯酯[例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和辛酸乙烯酯等]、羧酸(碳數(shù)2 12) (甲基)烯丙酯[例如醋酸(甲基)烯丙酯、丙酸(甲基)烯丙酯和辛酸(甲基)烯丙酯等]等烯基酯系單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)烯丙基縮水甘油基醚等含有環(huán)氧基的單體;碳數(shù)2 12的單烯烴[例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-辛烯和1-十二碳烯等] 的單烯烴類(lèi);含有氯、溴或碘原子的單體、氯乙烯和偏氯乙烯等含有氟以外的鹵素原子的單體;丙烯酸、甲基丙烯酸等(甲基)丙烯酸;丁二烯、異戊二烯等含有共軛雙鍵的單體等。此外,作為加成聚合物,可以是例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物或乙烯-丙烯共聚物等共聚物。此外,羧酸乙烯酯聚合物可以是如聚乙烯醇等那樣部分或完全地皂化。結(jié)合劑可以是氟化合物與不含氟原子的含烯鍵式雙鍵的單體的共聚物。作為結(jié)合劑的其他的例示,可以舉出例如淀粉、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、硝基纖維素等多糖類(lèi)及其衍生物;酚醛樹(shù)脂;蜜胺樹(shù)脂;聚氨酯樹(shù)脂;脲醛樹(shù)脂;聚酰胺樹(shù)脂;聚酰亞胺樹(shù)脂;聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂;石油浙青;煤浙青等。此外,可以使用2種以上的上述結(jié)合劑。此外,例如在結(jié)合劑發(fā)生增粘的情況下, 為了使在負(fù)極集電體的涂布容易,可使用增塑劑。作為用于上述負(fù)極的溶劑,可以舉出例如N-甲基-2-吡咯烷酮等非質(zhì)子性極性溶劑、異丙醇、乙醇或甲醇等醇類(lèi)、丙二醇二甲醚等醚類(lèi)、丙酮、甲基乙基酮或甲基異丁基酮等酮類(lèi)等。所謂導(dǎo)電性粘合劑,是例如導(dǎo)電劑和結(jié)合劑的混合物。由于也不必使用溶劑,制備容易,而且保存性也優(yōu)異,因此作為導(dǎo)電性粘合劑,優(yōu)選炭黑和聚乙烯醇的混合物。上述負(fù)極合劑中,作為其構(gòu)成材料的配合量,可適當(dāng)設(shè)定,作為結(jié)合劑的配合量, 相對(duì)于負(fù)極活性物質(zhì)100重量份,通常為0. 5重量份 30重量份左右,優(yōu)選為2重量份 30重量份左右,作為溶劑的配合量,相對(duì)于負(fù)極活性物質(zhì)100重量份,通常為10重量份 500重量份左右,優(yōu)選為10重量份 200重量份左右。導(dǎo)電劑通常不需要,但為了提高負(fù)極合劑的導(dǎo)電性,相對(duì)于負(fù)極活性物質(zhì)100重量份,也可添加20重量份以下。其中,作為導(dǎo)電劑,可以舉出天然石墨、人造石墨、焦炭類(lèi)、炭黑等碳材料。此外,負(fù)極中,碳材料也有起到作為導(dǎo)電劑的作用的情況。
此外,在正極中的正極活性物質(zhì)為后述的鈉無(wú)機(jī)化合物的情況下,作為能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì),也可舉出硫化物等硫?qū)倩衔?。作為硫化物,可以舉出 Ti&、ZrS2、VS2、V2&、TaS2、FeS2、Ni&*M、2(其中,M6為1種以上的過(guò)渡金屬元素。)所示的化合物等。正極通常具有正極活性物質(zhì)和正極集電體,根據(jù)需要還具有結(jié)合劑、導(dǎo)電劑等。正極中,通常正極活性物質(zhì)由正極集電體來(lái)?yè)?dān)載。正極通過(guò)使包含例如正極活性物質(zhì)、結(jié)合劑和導(dǎo)電劑等的正極合劑由正極集電體來(lái)?yè)?dān)載而得到。作為更具體的方法,可以舉出在正極活性物質(zhì)、結(jié)合劑和導(dǎo)電劑等中添加溶劑而得到正極合劑,將得到的正極合劑采用刮刀法等涂布或浸漬于正極集電體,將其干燥的方法;在正極活性物質(zhì)、結(jié)合劑和導(dǎo)電劑等中添加溶劑,對(duì)得到的產(chǎn)物進(jìn)行混煉、成型、干燥而得到片材,使得到的片材通過(guò)導(dǎo)電性粘合劑等與正極集電體表面接合,并進(jìn)行壓制、熱處理、干燥的方法;將包含正極活性物質(zhì)、結(jié)合劑、 導(dǎo)電劑和液體潤(rùn)滑劑等的混合物在正極集電體上成型為片狀后,除去液體潤(rùn)滑劑,將得到的片狀成型物沿單軸或多軸方向進(jìn)行拉伸處理的方法等。在正極為片狀的情況下,其正極的厚度通常為5μπι 500μπι左右。由于正極具有能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的正極活性物質(zhì),并且負(fù)極具有能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì),因此本發(fā)明的電池能夠作為鈉離子二次電池發(fā)揮作用而優(yōu)選。能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的正極活性物質(zhì),優(yōu)選為鈉無(wú)機(jī)化合物。作為能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的鈉無(wú)機(jī)化合物,可以舉出以下的化合物。即,可以舉出NaFe02、 NaMnO2, NaNiO2和NaCoA等由NaM1aR表示的氧化物、由Naa44MrvaM1aO2表示的氧化物、由 Naa^rvaM1aO2.㈨表示的氧化物(M1為1種以上的過(guò)渡金屬元素、O ^ a < 1) ;Naf^e2Si12O3tl和 Na2Fii5Si12O3ci等由NabM2cSi12O30表示的氧化物(M2為1種以上的過(guò)渡金屬元素、2彡b彡6、 2彡c彡5) ;Na2Fe2Si6O18和Nii2Mr^eSifA8等由NadM3eSi6O18表示的氧化物(M3為1種以上的過(guò)渡金屬元素、3彡d彡6、1彡e彡2) ;NafeSiO6等由NafM4gSi2O6表示的氧化物(M4為選自過(guò)渡金屬元素、Mg和Al中的1種以上的元素,1彡f彡2,1彡g彡2) ;NaFePO4,Na3Fe2 (PO4) 3 等磷酸鹽;NaFeB04、Na3Fii2 (BO4) 3等硼酸鹽;Na3FeF6和Na2MnF6等由NahM5F6表示的氟化物(M5 為1種以上的過(guò)渡金屬元素,23)等。本發(fā)明中,在上述的鈉無(wú)機(jī)化合物中,可優(yōu)選使用含有!^e的化合物。使用含有的化合物,從用資源量豐富、價(jià)格低的材料構(gòu)成電池的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。作為用于正極的導(dǎo)電劑,可以舉出天然石墨、人造石墨、焦炭類(lèi)、炭黑等碳材料等。作為用于正極的正極集電體,可以舉出例如鎳、鋁、鈦、銅、金、銀、鉬、鋁合金或不銹鋼等金屬,例如碳材料、活性炭纖維、鎳、鋁、鋅、銅、錫、鉛或它們的合金進(jìn)行等離子體噴鍍、電弧噴鍍而形成的產(chǎn)物,例如在橡膠或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)等樹(shù)脂中分散了導(dǎo)電劑得到的導(dǎo)電性膜等。特別優(yōu)選鋁、鎳或不銹鋼等,在容易加工成薄膜, 價(jià)格低方面,尤其優(yōu)選鋁。作為正極集電體的形狀,可以舉出例如箔狀、平板狀、網(wǎng)眼狀、網(wǎng)狀、板條狀、穿孔金屬狀或壓花狀或?qū)⑦@些組合的形狀(例如網(wǎng)眼狀平板等)等。通過(guò)對(duì)正極集電體表面進(jìn)行蝕刻處理,可在該表面形成凹凸。作為正極活性物質(zhì),在使用不能脫摻雜鈉離子的正極活性物質(zhì)的情況下,本發(fā)明的電池作為一次電池發(fā)揮作用。作為這樣的正極活性物質(zhì),可以舉出氟化碳、二氧化錳、亞
6硫酰氯、硫化鐵、氧化銅等。此外,在一次電池的情況下,作為負(fù)極活性物質(zhì),使用鈉金屬、鈉合金等即可。本發(fā)明中,鈉離子非水電解質(zhì)可以是液體狀、固體狀、凝膠狀的任一種。從電池的輸出特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為液體狀。鈉離子非水電解質(zhì)在放電時(shí)或者充放電時(shí)具有鈉離子傳導(dǎo)性。作為液體狀的鈉離子非水電解質(zhì)、即鈉離子非水電解液,可以舉出將鈉離子電解質(zhì)溶解于有機(jī)溶劑的產(chǎn)物等。作為鈉離子電解質(zhì),可以舉出NaC104、NaPF6、NaAsF6、NaSbF6、 NaBF4, NaCF3SO3, NaN(SO2CF3)2、低級(jí)脂肪族羧酸鈉鹽、NaAlCl4等,這些可以使用2種以上。 這些中,優(yōu)選使用選自含氟的 NaPF6、NaAsF6, NaSbF6, NaBF4、NaCF3SO3 和 NaN(SO2CF3) 2 中的 1 種以上。作為鈉離子非水電解液中的有機(jī)溶劑,可以舉出例如碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、 碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲基酯、碳酸異丙基甲基酯、碳酸亞乙烯酯、4-三氟甲基-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮、1,2_ 二(甲氧基羰氧基)乙烷等碳酸酯類(lèi);1,2_ 二甲氧基乙烷、 1,3- 二甲氧基丙烷、五氟丙基甲基醚、2,2,3,3-四氟丙基二氟甲基醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃等醚類(lèi);甲酸甲酯、乙酸甲酯、Y-丁內(nèi)酯等酯類(lèi);乙腈、丁腈等腈類(lèi);N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺類(lèi);3-甲基-2-噁唑烷酮等氨基甲酸酯類(lèi);環(huán)丁砜、二甲基亞砜、1,3_丙磺酸內(nèi)酯等含硫化合物;或在上述的有機(jī)溶劑中進(jìn)一步引入了氟取代基的產(chǎn)物。作為有機(jī)溶劑,可將這些中的二種以上混合使用。鈉離子非水電解液中的鈉離子電解質(zhì)的濃度,通常為0. 1摩爾/L以上2摩爾/L 以下左右,優(yōu)選為0. 3摩爾/L以上1. 5摩爾/L以下左右。本發(fā)明中,作為鈉離子非水電解質(zhì),也可使用使高分子化合物保持上述的鈉離子非水電解液而得到的凝膠狀的鈉離子非水電解質(zhì)。此外,作為鈉離子非水電解質(zhì),也可使用固體狀的鈉離子非水電解質(zhì)、即固體電解質(zhì)。作為固體電解質(zhì),可使用例如使聚氧乙烯系的高分子化合物、包含聚有機(jī)硅氧烷鏈或聚氧化烯鏈的至少一種以上的高分子化合物等保持上述鈉離子電解質(zhì)的有機(jī)系固體電解質(zhì)。 此外,還可使用 Na2S-SiS2, Na2S-GeS2, NaTi2 (PO4) 3、NaFe2 (PO4) 3、Na2 (SO4) 3、Fe2(SO4)2(PO4)、 Fe2(MoO4)3^ β -氧化鋁、β,,-氧化鋁、NASIC0N等無(wú)機(jī)系固體電解質(zhì)。使用這些固體電解質(zhì)也有能夠進(jìn)一步提高電池的安全性的情況。此外,在本發(fā)明的電池中,在使用固體狀、凝膠狀的鈉離子非水電解質(zhì)的情況下,也有它們起到后述的隔板的作用的情況。在鈉離子非水電解質(zhì)特別是液體狀的情況下,本發(fā)明的電池優(yōu)選具備隔板。作為隔板,可使用具有多孔膜、無(wú)紡布、織布等形態(tài)的材料。作為上述隔板的材質(zhì),可以舉出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、含氮芳香族聚合物等材質(zhì)。此外,也可形成使用了 2種以上這些材質(zhì)的單層或?qū)盈B隔板。作為隔板,可以舉出例如日本特開(kāi)2000-30686號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平10-3Μ758號(hào)公報(bào)等中記載的隔板。關(guān)于隔板的厚度,在電池的體積能量密度提高、內(nèi)部電阻變小的方面,只要保持機(jī)械強(qiáng)度,則越薄越好。隔板的厚度一般優(yōu)選 5 μ m ~ 200 μ m IxM,W.Vti&^J 5 μ m ~ 40 μ m IxM。隔板優(yōu)選具有含有熱塑性樹(shù)脂的多孔膜。優(yōu)選將隔板配置在正極和負(fù)極之間,正極-負(fù)極間的短路等為原因,在電池內(nèi)流過(guò)異常電流時(shí),具有將電流阻斷,阻止過(guò)大電流流過(guò)(截?cái)?的功能。在這里,截?cái)嘣诔^(guò)了通常的使用溫度的情況下,通過(guò)將隔板中的多孔膜的微細(xì)孔阻塞而進(jìn)行。而且,優(yōu)選截?cái)嗪箅姵貎?nèi)的溫度即使上升到某程度的高溫,也不會(huì)因該溫度而破膜,維持截?cái)嗟臓顟B(tài)。作為該隔板,可以舉出將耐熱多孔層和多孔膜層疊的層疊膜等具有耐熱材料的多孔膜,優(yōu)選將含有耐熱樹(shù)脂的耐熱多孔層和含有熱塑性樹(shù)脂的多孔膜層疊成的層疊膜,通過(guò)使用這樣的具有耐熱材料的多孔膜作為隔板,能夠進(jìn)一步防止本發(fā)明的二次電池的熱破膜。該層疊膜中,耐熱多孔層可層疊于多孔膜的兩面。以下對(duì)作為隔板優(yōu)選的耐熱多孔層和多孔膜經(jīng)層疊而成的層疊膜進(jìn)行說(shuō)明。在這里,該隔板的厚度通常為5 μ m以上40 μ m以下,優(yōu)選為20 μ m以下。此外,將耐熱多孔層的厚度記為Α(μπι),將多孔膜的厚度記為Β(μπι)時(shí),Α/Β的值優(yōu)選為0. 1以上1以下。此外,進(jìn)而從離子透過(guò)性的觀點(diǎn)出發(fā),該隔板在采用Gurley法的透氣度中,優(yōu)選透氣度為50 秒/IOOcc 300秒/IOOcc,更優(yōu)選為50秒/IOOcc 200秒/IOOcc0該隔板的孔隙率通常為30體積% 80體積%,優(yōu)選為40體積% 70體積%。在層疊膜中,耐熱多孔層是耐熱性比多孔膜高的層。耐熱多孔層優(yōu)選含有耐熱樹(shù)脂。為了進(jìn)一步提高離子透過(guò)性,優(yōu)選耐熱多孔層的厚度為1 μ m以上10 μ m以下、進(jìn)而1 μ m 以上5 μ m以下、特別地1 μ m以上4 μ m以下的薄的耐熱多孔層。此外,耐熱多孔層具有微細(xì)孔,其孔的尺寸(直徑)通常為3μπι以下,優(yōu)選為ιμπι以下。進(jìn)而,耐熱多孔層也可含有后述的填料。此外,耐熱多孔層可由無(wú)機(jī)粉末形成。作為耐熱多孔層中含有的耐熱樹(shù)脂,可以舉出聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、 聚碳酸酯、聚縮醛、聚砜、聚苯硫醚、聚醚酮、芳香族聚酯、聚醚砜、聚醚酰亞胺,從進(jìn)一步提高耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚醚酰亞胺,更優(yōu)選聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺。進(jìn)一步更優(yōu)選耐熱樹(shù)脂為芳香族聚酰胺(對(duì)位取向芳香族聚酰胺、間位取向芳香族聚酰胺)、芳香族聚酰亞胺、芳香族聚酰胺酰亞胺等含氮芳香族聚合物,尤其優(yōu)選為芳香族聚酰胺,特別優(yōu)選為對(duì)位取向芳香族聚酰胺(以下有時(shí)稱(chēng)為“對(duì)位芳族聚酰胺”。)。此外,作為耐熱樹(shù)脂,也可舉出聚-4-甲基戊烯-1、環(huán)狀烯烴系聚合物。 通過(guò)使用這些耐熱樹(shù)脂,能夠提高耐熱性,即能夠提高熱破膜溫度。熱破膜溫度依賴(lài)于耐熱樹(shù)脂的種類(lèi),可根據(jù)使用場(chǎng)合、使用目的選擇使用。通常, 熱破膜溫度為160°C以上。作為耐熱樹(shù)脂,在使用上述含氮芳香族聚合物的情況下,能夠?qū)崞颇囟瓤刂频?00°C左右,此外,在使用聚-4-甲基戊烯-1的情況下,能夠?qū)崞颇囟瓤刂频?50°C左右,在使用環(huán)狀烯烴系聚合物的情況下,能夠?qū)崞颇囟瓤刂频?300°C左右。此外,在耐熱多孔層由無(wú)機(jī)粉末形成的情況下,也能夠?qū)崞颇囟瓤刂频嚼?00°C以上。上述對(duì)位芳族聚酰胺是通過(guò)對(duì)位取向芳香族二胺與對(duì)位取向芳香族二羧酰鹵的縮聚得到的,基本上由酰胺鍵在芳香族環(huán)的對(duì)位或與其相符的取向位(例如4,4’ -亞聯(lián)苯基、1,5_亞萘基、2,6_亞萘基等這樣的相反方向上同軸或平行延伸的取向位)鍵合的重復(fù)單元組成。作為對(duì)位芳族聚酰胺,可以例示具有對(duì)位取向型或符合對(duì)位取向型的結(jié)構(gòu)的對(duì)位芳族聚酰胺,具體可以例示聚(對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺)、聚(對(duì)苯甲酰胺)、聚G,4’_苯甲酰苯胺對(duì)苯二甲酰胺)、聚(對(duì)亞苯基_4,4’ -亞聯(lián)苯基二甲酰胺)、聚(對(duì)亞苯基-2, 6-萘二甲酰胺)、聚(2-氯-對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺)、對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺/2,6_ 二氯對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺共聚物等。作為上述芳香族聚酰亞胺,優(yōu)選由芳香族的二酸酐和二胺的縮聚制造的全芳香族
8聚酰亞胺。作為二酸酐的具體例,可以舉出均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’ - 二苯砜四甲酸二酐、3,3’,4,4’ - 二苯甲酮四甲酸二酐、2,2,-雙(3,4_ 二羧基苯基)六氟丙烷、3,3’, 4,4’ -聯(lián)苯四甲酸二酐等。作為二胺,可以舉出氧聯(lián)二苯胺、對(duì)苯二胺、二苯甲酮二胺、3, 3’ -亞甲基二苯胺、3,3’ - 二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯砜、1,5’-萘二胺等。此外, 可適當(dāng)使用可溶于溶劑的聚酰亞胺。作為這樣的聚酰亞胺,可以舉出例如3,3’,4,4’_ 二苯砜四甲酸二酐與芳香族二胺的縮聚物的聚酰亞胺。作為上述芳香族聚酰胺酰亞胺,可以舉出使用芳香族二羧酸和芳香族二異氰酸酯由它們的縮聚得到的產(chǎn)物、使用芳香族二酸酐和芳香族二異氰酸酯由它們的縮聚得到的產(chǎn)物。作為芳香族二羧酸的具體例,可以舉出間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸等。此外,作為芳香族二酸酐的具體例,可以舉出偏苯三酸酐等。作為芳香族二異氰酸酯的具體例,可以舉出4, 4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4_甲苯二異氰酸酯、2,6_甲苯二異氰酸酯、鄰甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等。在耐熱多孔層含有耐熱樹(shù)脂的情況下,耐熱多孔層可含有1種以上的填料??稍谀蜔岫嗫讓又泻械奶盍希梢赃x自有機(jī)粉末、無(wú)機(jī)粉末或它們的混合物的任一種。構(gòu)成填料的粒子,優(yōu)選其平均粒徑為Ο.ΟΙμπι以上Ιμπι以下。作為構(gòu)成填料的粒子的形狀,可以舉出大致球狀、板狀、柱狀、針狀、須狀、纖維狀等,可使用任何形狀的粒子。從容易形成均一的孔出發(fā),構(gòu)成填料的粒子優(yōu)選為大致球狀粒子。作為大致球狀粒子,可以舉出粒子的縱橫比(粒子的長(zhǎng)徑/粒子的短徑)為1以上1.5以下的范圍的值的粒子。粒子的縱橫比可通過(guò)電子顯微鏡照片加以測(cè)定。關(guān)于作為填料的有機(jī)粉末,可以舉出含有例如苯乙烯、乙烯基酮、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸甲酯等的均聚物或2種以上的共聚物;聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏氟乙烯等氟系樹(shù)脂;蜜胺樹(shù)脂;尿素樹(shù)脂;聚烯烴;聚甲基丙烯酸酯等有機(jī)物的粉末。有機(jī)粉末可單獨(dú)使用,也可將2種以上混合使用。這些有機(jī)粉末中,在化學(xué)穩(wěn)定性方面,優(yōu)選聚四氟乙烯粉末。關(guān)于作為填料的無(wú)機(jī)粉末,可以舉出含有例如金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽等無(wú)機(jī)物的粉末,這些中,優(yōu)選使用含有導(dǎo)電性低的無(wú)機(jī)物的粉末。如果具體地例示,可以舉出含有氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、硫酸鋇或碳酸鈣等的粉末。無(wú)機(jī)粉末可單獨(dú)使用,也可將2種以上混合使用。這些無(wú)機(jī)粉末中,在化學(xué)穩(wěn)定性方面,優(yōu)選氧化鋁粉末。更優(yōu)選構(gòu)成填料的粒子全部是氧化鋁粒子,進(jìn)一步優(yōu)選構(gòu)成填料的粒子全部為氧化鋁粒子,并且其一部分或全部為大致球狀的氧化鋁粒子。因此,在耐熱多孔層由無(wú)機(jī)粉末形成的情況下,使用上述例示的無(wú)機(jī)粉末即可,也可根據(jù)需要與粘結(jié)劑混合使用。耐熱多孔層含有耐熱樹(shù)脂時(shí)的填料的含量,因填料的材質(zhì)的比重而異,例如,在構(gòu)成填料的粒子全部為氧化鋁粒子的情況下,將耐熱多孔層的總重量計(jì)為100時(shí),填料的重量通常為5以上95以下,優(yōu)選為20以上95以下,更優(yōu)選為30以上90以下。這些范圍可依賴(lài)于填料的材質(zhì)的比重而適當(dāng)設(shè)定。在層疊膜中,多孔膜優(yōu)選具有微細(xì)孔,進(jìn)行截?cái)唷_@種情況下,多孔膜含有熱塑性樹(shù)脂。該多孔膜的厚度通常為3 μ m 30 μ m,更優(yōu)選為3 μ m 25 μ m。多孔膜與上述耐熱多孔層一樣,具有微細(xì)孔,其孔的尺寸通常為3 μ m以下,優(yōu)選為1 μ m以下。多孔膜的孔隙率通常為30體積% 80體積%,優(yōu)選為40體積% 70體積%。非水電解質(zhì)二次電池中, 在超過(guò)了通常的使用溫度的情況下,多孔膜由于構(gòu)成其的熱塑性樹(shù)脂的軟化,能夠?qū)⑽⒓?xì)孔閉塞。作為多孔膜中含有的熱塑性樹(shù)脂,可以舉出在80°C 180°C下軟化的熱塑性樹(shù)脂,選擇不溶解于電池中的鈉離子非水電解液的熱塑性樹(shù)脂即可。具體地,作為熱塑性樹(shù)脂,可以舉出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹(shù)脂、熱塑性聚氨酯樹(shù)脂,可使用它們中的2種以上的混合物。為了在更低溫下軟化使其截?cái)?,作為熱塑性?shù)脂,優(yōu)選含有聚乙烯。作為聚乙烯,具體地,可以舉出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線形聚乙烯等聚乙烯,也可舉出分子量為100萬(wàn)以上的超高分子量聚乙烯。為了進(jìn)一步提高多孔膜的刺穿強(qiáng)度,熱塑性樹(shù)脂優(yōu)選至少含有超高分子量聚乙烯。此外,在多孔膜的制造方面,熱塑性樹(shù)脂也有優(yōu)選含有含低分子量(重均分子量1萬(wàn)以下)的聚烯烴的蠟的情況。此外,作為具有與上述層疊膜不同的耐熱材料的多孔膜,也可舉出含有耐熱樹(shù)脂和/或無(wú)機(jī)粉末的多孔膜、耐熱樹(shù)脂和/或無(wú)機(jī)粉末分散在聚烯烴樹(shù)脂、熱塑性聚氨酯樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂膜中得到的多孔膜。其中,作為耐熱樹(shù)脂、無(wú)機(jī)粉末,可以舉出上述的耐熱樹(shù)脂、無(wú)機(jī)粉末。在使用鈉離子非水電解液的情況下,鈉離子電池可通過(guò)將正極、隔板、負(fù)極和隔板依次層疊,或者層疊卷繞而得到電極組,將該電極組裝入電池罐等電池殼體內(nèi),使該非水電解液浸滲電極組,從而制造。此外,在使用固體狀或凝膠狀的鈉離子電解質(zhì)的情況下,例如, 可以按照將正極和負(fù)極絕緣的方式配置該電解質(zhì),將它們重疊,根據(jù)需要加以卷繞而得到電極組,將該電極組裝入電池罐等電池殼體內(nèi),從而制造。作為電極組的形狀,可以舉出例如沿與卷繞的軸垂直的方向?qū)⒃撾姌O組切斷時(shí)的截面為圓、橢圓、長(zhǎng)方形、沒(méi)有角的長(zhǎng)方形等形狀。此外,作為電池的形狀,可以舉出例如紙型、硬幣型、圓筒型、方型等形狀。實(shí)施例接下來(lái)使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。制造例1 (正極的制造)(1)正極活性物質(zhì)的合成稱(chēng)量碳酸鈉(Na2CO3 和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制純度99. 8 % )和氧化錳(IV) (MnO2 株式會(huì)社高純度化學(xué)研究所制純度99. 9% )以使Na Mn的摩爾比為0. 7 1. 0, 將它們用干式球磨機(jī)混合4小時(shí),得到了金屬化合物的混合物。將得到的金屬化合物的混合物裝入氧化鋁舟皿中,使用電爐在空氣氣氛中800°C下燒成2小時(shí),從而得到了鈉無(wú)機(jī)化合物(正極活性物質(zhì)1)。(2)正極的制造分別稱(chēng)量正極活性物質(zhì)1、作為導(dǎo)電材料的乙炔黑(電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)和作為結(jié)合劑的PVdF(株式會(huì)社KUREHA制、聚1,1- 二氟乙烯)以成為正極活性物質(zhì)1 導(dǎo)電材料結(jié)合劑=85 10 5(重量比)的組成。然后,首先將正極活性物質(zhì)1和乙炔黑用瑪瑙乳缽混合,在該混合物中加入適量的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP 東京化成工業(yè)株式會(huì)社制),進(jìn)而加入PVdF,進(jìn)行分散混煉,得到了正極合劑的糊劑。在作為正極集電體的厚40 μ m的鋁箔上,使用涂布器以IOOym的厚度涂布該糊劑,干燥,輥壓,得到了正極片材1。 將該正極片材1用電極沖孔機(jī)沖孔為直徑1. 5cm,得到了正極1。制造例2 (鈉離子非水電解質(zhì)的制造)作為鈉離子非水電解液中的有機(jī)溶劑,使用碳酸亞丙酯(以下也有時(shí)稱(chēng)為PC。 C4H6O3 =Kishida化學(xué)株式會(huì)社制純度99. 5% ),相對(duì)于PC 1升稱(chēng)量作為鈉離子電解質(zhì)的高氯酸鈉(NaClO4 和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制)以使其為1摩爾(122g)并添加,在室溫下攪拌6小時(shí),從而得到了鈉離子非水電解液1。該制備在氬氣氛的手套箱中進(jìn)行。實(shí)施例1 (鈉離子電池的制造)(1)負(fù)極的制造作為負(fù)極活性物質(zhì),使用作為非晶碳材料的市售的碳材料(ICB0510、日本Carbon 公司制),稱(chēng)量該負(fù)極活性物質(zhì)和作為結(jié)合劑的聚偏氟乙烯(PVdF)以成為負(fù)極活性物質(zhì) 結(jié)合劑=95 5(重量比)的組成。將結(jié)合劑溶解于NMP后,向其加入負(fù)極活性物質(zhì)進(jìn)行分散混煉,得到了負(fù)極合劑的糊劑。在作為負(fù)極集電體的厚40 μ m的鋁箔上,使用涂布器以 IOOym的厚度涂布該糊劑,干燥,輥壓,得到了負(fù)極片材1。將該負(fù)極片材1用電極沖孔機(jī)沖孔為直徑1. 5cm,得到了負(fù)極1。(2)鈉離子電池的制造使用作為隔板的聚丙烯多孔膜(厚度20 μ m)、制造例1中的正極1、制造例2中的鈉離子非水電解液1、上述的負(fù)極1、紐扣電池(coin cell)(寶泉株式會(huì)社制),制造鈉離子電池1。具體地,在紐扣電池(寶泉株式會(huì)社制)的下側(cè)部件的凹穴,放置制造例1中的正極1以使鋁箔朝向下側(cè)(正極活性物質(zhì)朝向上側(cè)),在其上放置隔板,將鈉離子非水電解液1用吸液管注入0. 5毫升。進(jìn)而,使用負(fù)極1和中蓋,將它們放置到隔板的上側(cè)以使負(fù)極 1的鋁箔朝向上側(cè)(負(fù)極活性物質(zhì)朝向下側(cè)),通過(guò)墊圈用上側(cè)部件蓋蓋,用鉚接機(jī)鉚接,制作了鈉離子電池1。應(yīng)予說(shuō)明,試驗(yàn)電池的組裝在氬氣氛的手套箱內(nèi)進(jìn)行。(3)鈉離子電池的評(píng)價(jià)使用如上所述得到的鈉離子電池1,在以下的充放電條件下實(shí)施恒電流充放電試驗(yàn),能夠確認(rèn)10個(gè)循環(huán)的充放電,可知作為二次電池能夠充分地使用。充放電條件充電直至4. OVWO. IC速率(用10小時(shí)完全充電的速度)進(jìn)行CC (恒電流定電流)充電。放電以與該充電速度相同的速度,進(jìn)行CC放電,在電壓1. 5V時(shí)截止。 下一循環(huán)以后的充電、放電以與該充電速度相同的速度進(jìn)行,與第1循環(huán)同樣地在充電電壓4. 0V、放電電壓1. 5V時(shí)截止。比較例1(1)電解質(zhì)使用LiPF6作為鋰離子電解質(zhì),將該電解質(zhì)溶解于由碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙基甲基酯(EMC)以體積比15 10 75( = EC DMC EMC)混合而成的有機(jī)溶劑中,以使LiPF6為1摩爾/升,制造了鋰離子非水電解液1。(2)鋰離子電池作為正極活性物質(zhì),使用LiCoA (Cell seed C-10N(日本化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)、 BET比表面積0. 2m2/g),與制造例1同樣地制造了正極2。代替正極1而使用正極2,代替鈉離子非水電解液1而使用了上述鋰離子非水電解液1,除此以外,與實(shí)施例1同樣地組裝鋰離子電池,在與實(shí)施例1同樣的充放電條件下,實(shí)施了恒電流充放電試驗(yàn),但不能進(jìn)行充放電,可知不能作為二次電池使用。制造例3 (層疊膜的制造)(1)耐熱多孔層用涂布液的制造將氯化鈣272. 7g溶解于NMP 4200g后,添加對(duì)苯二胺132. 9g,使其完全溶解。在得到的溶液中慢慢地添加對(duì)苯二甲酰氯M3. 3g進(jìn)行聚合,得到了對(duì)位芳族聚酰胺,進(jìn)而用 NMP稀釋?zhuān)玫搅藵舛?.0重量%的對(duì)位芳族聚酰胺溶液(A)。在得到的對(duì)位芳族聚酰胺溶液IOOg中添加氧化鋁粉末(a) 2g(日本Aerosil公司制、ALUMINAC、平均粒徑0. 02 μ m)和氧化鋁粉末(b) 2g (住友化學(xué)株式會(huì)社制Sumicorundum、AA03、平均粒徑0. 3 μ m)合計(jì)4g作為填料進(jìn)行混合,用納米均質(zhì)機(jī)(nanomizer)處理3次,進(jìn)而用1000目的金屬網(wǎng)過(guò)濾,在減壓下脫泡,制造了漿料狀涂布液(B)。相對(duì)于對(duì)位芳族聚酰胺和氧化鋁粉末的合計(jì)重量,氧化鋁粉末(填料)的重量為67重量%。(2)層疊膜的制造和評(píng)價(jià)作為多孔膜,使用了聚乙烯制多孔膜(膜厚12μπκ透氣度140秒/lOOcc、平均孔徑0. 1 μ m、孔隙率50% )。在厚度100 μ m的PET膜上固定上述聚乙烯制多孔膜,采用TESTER 產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制棒涂機(jī),在該多孔膜上涂布耐熱多孔層用漿料狀涂布液。在使PET膜上的涂布的該多孔膜為一體的狀態(tài)下,使其浸漬于作為不良溶劑的水中,使對(duì)位芳族聚酰胺多孔層(耐熱多孔層)析出后,將溶劑干燥,剝離PET膜,得到了耐熱多孔層和多孔膜層疊成的層疊膜。層疊膜的厚度為16 μ m,對(duì)位芳族聚酰胺多孔層(耐熱多孔層)的厚度為4μπι。 層疊膜的透氣度為180秒/lOOcc,孔隙率為50%。采用掃描型電子顯微鏡(SEM)對(duì)層疊膜中的耐熱多孔層的截面進(jìn)行觀察,結(jié)果可知具有0. 03 μ m 0. 06 μ m左右的比較小的微細(xì)孔和0.1 μ m 1 μ m左右的比較大的微細(xì)孔。應(yīng)予說(shuō)明,層疊膜的評(píng)價(jià)如以下的㈧ (C) 那樣進(jìn)行。(A)厚度測(cè)定層疊膜的厚度、多孔膜的厚度按照J(rèn)IS標(biāo)準(zhǔn)(K7130-1992)進(jìn)行了測(cè)定。此外,作為耐熱多孔層的厚度,使用了從層疊膜的厚度減去多孔膜的厚度而得到的值。(B)采用Gurley法的透氣度的測(cè)定層疊膜的透氣度基于JIS P8117,使用株式會(huì)社安田精機(jī)制作所制的數(shù)字計(jì)時(shí)器式Gurley式透氣度測(cè)定儀進(jìn)行了測(cè)定。(C)孔隙率將得到的層疊膜的樣品切割成一邊的長(zhǎng)度為IOcm的正方形,測(cè)定重量W(g)和厚度D(cm)。求出樣品中的各個(gè)層的重量(Wi (g)),由Wi和各個(gè)層的材質(zhì)的真比重(真比重 i (g/cm3)),求出各個(gè)層的體積,由下式求出孔隙率(體積% )??紫堵?體積% ) = 100X {1-(W1/真比重1+W2/真比重2+· '+Wn/真比重η)/ (10X10XD)}上述實(shí)施例中,作為隔板,如果使用由制造例得到的層疊膜,能夠得到能夠進(jìn)一步防止熱破膜的鈉離子二次電池。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明,即使在使用碳材料作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,也能夠抑制電池的過(guò)放電循環(huán)壽命降低,作為二次電池的利用價(jià)值特別高。并且,在負(fù)極活性物質(zhì)的選擇的大幅限制不存在的情況下,能夠進(jìn)行大范圍的電池的設(shè)計(jì)。由此,能夠增大正極-負(fù)極間的電位差,也能夠進(jìn)行能量密度大的電池的設(shè)計(jì)。進(jìn)而,本發(fā)明的鈉離子電池與鋰離子二次電池相比,能夠采用資源量更豐富、價(jià)格更低的材料形成,因此是以更低價(jià)格得到的電池,本發(fā)明極富于實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種鈉離子電池,其包含正極、負(fù)極和鈉離子非水電解質(zhì),該負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體。
2.如權(quán)利要求1所述的鈉離子電池,其中,負(fù)極活性物質(zhì)是能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的負(fù)極活性物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的鈉離子電池,其中,負(fù)極活性物質(zhì)是能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的碳材料。
4.如權(quán)利要求1所述的鈉離子電池,其中,正極具有能夠摻雜并且脫摻雜鈉離子的正極活性物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的鈉離子電池,其中,正極活性物質(zhì)為鈉無(wú)機(jī)化合物。
6.如權(quán)利要求1所述的鈉離子電池,其中,鈉離子非水電解質(zhì)為液體狀。
7.如權(quán)利要求6所述的鈉離子電池,其具有隔板。
8.如權(quán)利要求7所述的鈉離子電池,其中,隔板是耐熱多孔層和多孔膜層疊而成的層疊膜。
9.作為鈉離子二次電池的負(fù)極集電體的由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體的使用。
全文摘要
一種鈉離子電池,其包含正極、負(fù)極和鈉離子非水電解質(zhì),該負(fù)極具有負(fù)極活性物質(zhì)和由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體。由鋁或鋁合金形成的負(fù)極集電體作為鈉離子二次電池的負(fù)極集電體的使用。
文檔編號(hào)H01M2/16GK102362385SQ20108001301
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者大森滋和, 山本武繼 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社
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  • 訪客 來(lái)自[中國(guó)] 2022年02月18日 13:01
    漲知識(shí)了。支持你,????????????????
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