[發(fā)明專利]正極合劑、正極及非水電解質(zhì)二次電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080042812.2
• 申請(qǐng)日: 2010-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN102576862A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山口瀧太;影浦淳一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/1391
• 分類號(hào): H01M4/1391;H01M4/131;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及正極合劑、正極及非水電解質(zhì)二次電池。

背景技術(shù)

正極合劑包含正極活性物質(zhì)粉末、導(dǎo)電劑、粘合劑及溶劑。正極是通過(guò)將正極合劑涂布于集電體上而得到涂布集電體、并將該涂布集電體干燥而制造的。正極被用于非水電解質(zhì)二次電池等中。在非水電解質(zhì)二次電池當(dāng)中代表性的鋰二次電池已經(jīng)作為攜帶電話、筆記本個(gè)人電腦等的小型電源實(shí)用化，此外還嘗試過(guò)用作汽車用途或蓄電用途等中·大型電源。

作為以往的正極活性物質(zhì)粉末，在專利文獻(xiàn)1中公開過(guò)平均粒徑為9.1μm～20.5μm的正極活性物質(zhì)粉末。使用了將具有該粉末的正極合劑涂布于集電體上而得的正極的非水電解質(zhì)二次電池由于其正極的內(nèi)部電阻值高，因此不適于在高電流速率下要求高輸出的用途，例如汽車用途或電動(dòng)工具等的動(dòng)力工具用途。另一方面，作為可以在高電流速率下顯示出高輸出的二次電池的正極用的粉末，在專利文獻(xiàn)2中，在其實(shí)施例中記載有具有1.4μm、1.6μm的平均粒徑的正極活性物質(zhì)粉末。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-40140號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008-084826號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

可以認(rèn)為，如果將更為微細(xì)的正極活性物質(zhì)粉末更為合適地用于二次電池中，則可以獲得顯示出更高輸出的二次電池。本發(fā)明的目的在于，提供能夠形成在高電流速率下顯示出更高輸出的非水電解質(zhì)二次電池的正極合劑及正極。

本發(fā)明人等著眼于如下的方面，即，專利文獻(xiàn)2中的正極活性物質(zhì)粉末之類的微粒粉末由于在粒子間存在弱凝聚，因此難以促進(jìn)與導(dǎo)電劑的混合。本發(fā)明人等進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，找出一種正極合劑，即使構(gòu)成正極活性物質(zhì)粉末的粒子是微粒，也可以形成顯示出更高輸出的非水電解質(zhì)二次電池的正極，使用了該正極的非水電解質(zhì)二次電池可以在高電流速率下顯示出更高輸出。

本發(fā)明提供以下的途徑。

<1>一種正極合劑，是包含正極活性物質(zhì)粉末、導(dǎo)電劑、粘合劑及溶劑的正極合劑，

正極活性物質(zhì)粉末由平均粒徑為0.05μm以上1μm以下的粒子構(gòu)成，

正極活性物質(zhì)粉末具有0.8～3.0g/cm³的堆積密度，

相對(duì)于正極活性物質(zhì)粉末100重量份的導(dǎo)電劑的量為0.5～20重量份，

相對(duì)于正極活性物質(zhì)粉末100重量份的粘合劑的量為0.5～10重量份，

相對(duì)于正極活性物質(zhì)粉末100重量份的溶劑的量為10～120重量份，

并且粘度為1000～25000mPa·s。

<2>根據(jù)<1>所述的正極合劑，其中，相對(duì)于正極活性物質(zhì)粉末、導(dǎo)電劑及粘合劑的總重量的正極活性物質(zhì)粉末的重量比例為77～99重量％。

<3>根據(jù)<1>或<2>所述的正極合劑，其中，正極活性物質(zhì)粉末具有2～30m²/g的BET比表面積。

<4>根據(jù)<1>～<3>中任一項(xiàng)所述的正極合劑，其中，正極活性物質(zhì)粉末包含含有Ni及Mn的鋰復(fù)合金屬氧化物。

<5>根據(jù)<4>所述的正極合劑，其中，鋰復(fù)合金屬氧化物由以下的式(A)表示。

Li_α(Ni_1-(x+y+z)Mn_xFe_yCo_z)O₂??????????????????(A)

(這里，0＜x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0＜x+y+z＜1、0.5≤α≤1.5。)

<6>根據(jù)<5>所述的正極合劑，其中，y處于超過(guò)0而為0.2以下的范圍內(nèi)。

<7>根據(jù)<1>～<6>中任一項(xiàng)所述的正極合劑，其中，導(dǎo)電劑為碳材料。

<8>根據(jù)<1>～<7>中任一項(xiàng)所述的正極合劑，其中，導(dǎo)電材料具有0.01～1.3g/cm³的體積密度。

<9>根據(jù)<1>～<8>中任一項(xiàng)所述的正極合劑，其中，粘合劑具有-30℃～-40℃的玻璃化溫度。

<10>根據(jù)<1>～<9>中任一項(xiàng)所述的正極合劑，其中，粘合劑包含聚偏氟乙烯。