[發明專利]非水電解質二次電池用電極及其制造方法

無效

• 申請號: 201110250784.X
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102386416A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 大北一成;杉森仁德;喜田佳典
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/05
• 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;李茂家

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及非水電解質二次電池用電極的制造方法。

背景技術

近年來，能實現小型化、輕量化、大容量化的鋰二次電池正作為便攜電話的電源等被廣泛利用。進而，最近，鋰二次電池作為電動工具、電動汽車等要求高輸出功率的用途的電源也備受注目。因此，現在，鋰二次電池的高輸出化成為很大的課題。

為了使鋰二次電池實現高輸出化，需要提高電極的活性物質層中的電子傳導性。作為可提高活性物質層中的電子傳導性的方法，例如，下述專利文獻1中記載了利用具有酸性或堿性官能團的有機色素衍生物、具有酸性或堿性官能團的三嗪衍生物等分散劑和炭素材料來覆蓋活性物質顆粒的表面的方法。

此外，下述專利文獻2中記載了：用比表面積為150m²/g以上的炭素材料，以0.01μm～0.3μm的厚度覆蓋構成活性物質本體的粉末狀的金屬氧化物的表觀表面的15％以上。

此外，下述專利文獻3中記載了：通過對由(A)鋰·鎳系復合氧化物、(B)活性炭及(C)炭黑組成的混合物施加壓縮剪切應力，從而制造鋰二次電池用的正極活性物質顆粒。此外，記載了包含該正極活性物質顆粒、導電劑和粘結劑的正極。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-86955號公報

專利文獻2：日本特開平9-92265號公報

專利文獻3：日本特開2004-103546號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，即使應用專利文獻1、2及3中記載的技術，也存在無法充分提高非水電解質二次電池的輸出特性的問題。

本發明是鑒于所述問題點而進行的，其目的在于提供一種可充分提高非水電解質二次電池的輸出特性的非水電解質二次電池用電極。

用于解決問題的方案

本發明的非水電解質二次電池用電極具備集電體和形成于集電體上的活性物質層。活性物質層包含被碳導電劑層覆蓋的活性物質顆粒、作為分散劑的表面活性劑、和碳導電劑顆粒。

如上所述，本發明中，不僅活性物質顆粒被碳導電劑層覆蓋，而且進一步添加有碳導電劑顆粒，并且，該碳導電劑顆粒介由作為分散劑的表面活性劑而分散。因此，通過使用本發明的非水電解質二次電池用電極，能夠實現優異的輸出特性的非水電解質二次電池。另外，能夠提高輸出特性的原因并不清楚，但可以認為，分散的碳導電劑顆粒進入形成于碳導電劑層的凹部中，從而進一步改善活性物質顆粒間的導電性，并提高集電效率。

例如，僅利用碳導電劑層覆蓋活性物質顆粒、而未添加碳導電劑顆粒時，無法充分提高活性物質顆粒間的導電性。因此，這種情況下，無法充分提高輸出特性。

另一方面，未利用碳導電劑層覆蓋活性物質顆粒、而含有碳導電劑顆粒時，想要含有能夠充分提高輸出特性的量的碳導電劑顆粒的話，則用于形成活性物質層的漿料的涂布性變差，難以形成活性物質層。因此，事實上，無法形成可充分提高輸出特性的活性物質層。

根據本發明，通過利用碳導電劑層覆蓋活性物質顆粒，同時使活性物質層中進一步含有碳導電劑顆粒，從而能夠有效地提高輸出特性。

從更有效地提高輸出特性的觀點出發，優選使碳導電劑層與活性物質顆粒復合化。這種情況下，認為碳導電劑層與活性物質顆粒的界面上的電阻變低，電子導電性提高。此外認為，介由表面活性劑而分散的碳導電劑顆粒進入活性物質顆粒間，從而改善了活性物質顆粒間的導電性。

這里，“碳導電劑層與活性物質顆粒復合化”是指：通過以機械化學的方式混合碳導電劑與活性物質顆粒，活性物質顆粒被碳導電劑層覆蓋的狀態。

本發明中，集電體只要具有導電性，則沒有特別限定。集電體可以由具有導電性的金屬、合金形成的箔來構成。具體而言，電極為負極時，集電體例如可以由Cu等金屬、含Cu等金屬的合金形成的箔來構成。另一方面，電極為正極時，集電體例如可以由Al等金屬、含Al等金屬的合金形成的箔來構成。另外，集電體的厚度例如可以設定為5μm～30μm左右。此外，形成于集電體上的活性物質層的厚度例如可以設定為50μm～200μm左右。

本發明中，活性物質顆粒沒有特別限定，可以根據電極所要求的功能適當選擇。