[發明專利]非水電解質二次電池及其制造方法

無效

• 申請號: 201010621784.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102110848A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 南博之;井町直希
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M10/05
• 分類號: H01M10/05;H01M4/13;H01M10/058
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種鋰二次電池等非水電解質二次電池，詳細地說，涉及一種使用了在集電體上設置了活性物質層、在活性物質層上設置了無機顆粒層的電極的非水電解質二次電池。

背景技術

有效利用鋰二次電池小型且分量輕這種特征，在從手機、筆記本電腦、游戲機、DSC等小型便攜式設備到電動工具、助力自行車、HEV、EV的廣泛用途中使用鋰二次電池。

與此相應地，進行著使鋰二次電池高電容化和高輸出化的開發。在高電容用途中，積極地導入反映了近年來鋰二次電池事故的影響、意識到安全性的要素技術。另外，在高輸出的用途中，由于需要替換鎳鎘電池和鎳氫電池等安全性較高的以往的堿性水溶液電池，因而也積極地導入意識到安全性的要素技術。

在專利文獻1中提出了以下技術方案：將含有無機顆粒的無機顆粒層設置于電極、隔膜上來提高正極與負極之間的絕緣性，防止制造過程、來源于原料的異物等造成的內部短路，從而提高電池的安全性。

然而，在電極上形成無機顆粒層的情況下，需要在集電體上形成活性物質層并在活性物質層上形成無機顆粒層。一般通過涂敷含有活性物質、粘合劑以及溶劑的漿料來形成活性物質層。一般也通過涂敷含有無機顆粒、粘合劑以及溶劑的漿料來形成無機顆粒層。因此，在活性物質層上形成無機顆粒層時，當用于形成無機顆粒層的漿料中的溶劑浸透到活性物質層中而活性物質層所含的粘合劑被該溶劑溶解或者溶脹時，存在活性物質層從集電體剝離或者難以控制活性物質層的涂敷量這樣的問題。為了解決這些問題，需要使用如下粘合劑來形成活性物質層，該粘合劑不會被用于形成無機顆粒層的漿料中的溶劑溶解或者不會由于用于形成無機顆粒層的漿料中的溶劑而溶脹。

例如，優選的是，活性物質層和無機顆粒層中的一個使用水系粘合劑形成，所述水系粘合劑能夠利用水系溶劑形成，活性物質層和無機顆粒層中的另一個使用溶劑系粘合劑形成，所述溶劑系粘合劑能夠利用有機溶劑形成。當考慮到環境負載、經濟性時，理想的是，活性物質層使用水系粘合劑而無機顆粒層使用溶劑系粘合劑。

然而，即使在集電體上設置含有水系粘合劑的活性物質層、并且在該活性物質層上形成了含有溶劑系粘合劑的無機顆粒層的情況下，也存在集電體與活性物質層之間的密合性降低這種問題。

本發明人等專心研究集電體與活性物質層的密合性降低這一問題，結果發現集電體與活性物質層的密合性與形成于集電體表面上的防銹處理層有關。例如，在使用銅箔作為集電體的情況下，一般進行酸性鉻酸鹽處理作為防銹處理。

此外，在專利文獻2以及3中公開了使用苯并三唑等有機防銹處理劑進行的處理作為銅箔的防銹處理的情況。

專利文獻1：日本特開2005-174792號公報

專利文獻2：日本特開平11-273683號公報

專利文獻3：日本特開2008-226800號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供一種改進了集電體與活性物質層的密合性的非水電解質二次電池及其制造方法，所述非水電解質二次電池使用在集電體上設置了含有水系粘合劑的活性物質層、在活性物質層上設置了含有溶劑系粘合劑的無機顆粒層的電極。

用于解決問題的方案

本發明是一種非水電解質二次電池，具備正極、負極、非水電解質，該非水電解質二次電池的特征在于，正極和負極中的至少一個為下述電極：該電極具有集電體、設置于集電體表面上的含有水系粘合劑的活性物質層以及設置于活性物質層上的含有溶劑系粘合劑的無機顆粒層，在集電體的表面設置有有機防銹處理層。

在本發明中，在集電體的表面設置有有機防銹處理層。該有機防銹處理層與活性物質層中的水系粘合劑之間的親和性較高，因此在活性物質層上形成無機顆粒層時，即使用于形成無機顆粒層的漿料中所含的有機溶劑浸透到活性物質層中，也能夠抑制集電體與活性物質層之間的密合性降低。因此，根據本發明，能夠設為集電體與活性物質層的密合性得到了改善的電極，能夠提高電池特性的可靠性。