[發(fā)明專利]非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110332049.3
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102456884A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 井町直希;千賀貴信;鉾谷伸宏
• 申請（專利權(quán)）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在正極的表面上設(shè)置有含有無機顆粒的多孔層的非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，便攜電話、筆記本電腦、掌上電腦(PDA，Personal?Digital?Assistant)等移動信息終端的小型化和輕量化急速發(fā)展，要求作為其驅(qū)動電源的電池更進一步高容量化。此外，移動信息終端的動畫回放(video?replay)、游戲功能等功能愈加充實，消耗電力傾向于進一步提高。因此，對于作為驅(qū)動電源的鋰離子二次電池而言，強烈期望長時間再生、輸出改善等的高容量化和高性能化。

關(guān)于鋰離子二次電池的高容量化，如果從材料方面看，在正極活性物質(zhì)的高電壓充電化的方向上，正在進行開發(fā)，當(dāng)務(wù)之急是伴隨其的電解液的氧化防止、正極活性物質(zhì)的活性控制等的改善。

作為以上問題的對策，專利文獻(xiàn)1中記載了通過在正極表面形成含有無機顆粒(氧化鈦)的多孔層，從而在高電壓及高溫條件下能夠改善電池性能。

另外，專利文獻(xiàn)2中記載了通過使用含有無機顆粒的溶劑系漿料在負(fù)極上形成多孔層，從而提高絕緣性、并改善電池的安全性。另外，本專利文獻(xiàn)中記載了作為無機顆粒優(yōu)選無機氧化物，特別優(yōu)選氧化鋁、二氧化鈦，但二氧化硅由于被電解液腐蝕而不優(yōu)選。

專利文獻(xiàn)3和4中記載了通過使用含有無機顆粒(氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂)的水系漿料在正極上形成多孔層，從而能夠提高高溫特性。這些文獻(xiàn)中記載了，關(guān)于水系漿料中的分散問題，可通過添加聚丙烯酸鹽、二醇系的材料從而改善。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開2007/108425號小冊子

專利文獻(xiàn)2：國際公開05/029614號小冊子

專利文獻(xiàn)3：日本特開2009-302009號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2010-192127號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

但是，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如上述專利文獻(xiàn)3和4中所記載的那樣，使用含有氧化鋁顆粒、二氧化鈦顆粒等無機顆粒的水系漿料在正極上形成多孔層時，會產(chǎn)生非水電解質(zhì)二次電池的制造中的初始不良率變高的問題。

本發(fā)明的目的在于提供一種初始不良率降低且保存特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法，所述非水電解質(zhì)二次電池在正極的表面上設(shè)置有含有無機顆粒的多孔層。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池的特征在于，是具有含有正極活性物質(zhì)的正極、含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極、非水電解質(zhì)、和設(shè)置于正極表面上的多孔層的非水電解質(zhì)二次電池，其中多孔層含有二氧化硅顆粒和水系粘結(jié)劑。

根據(jù)本發(fā)明，能夠制作初始不良率降低且保存特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)二次電池。

在本發(fā)明中，優(yōu)選二氧化硅的平均粒徑為1μm以下。

本發(fā)明的二氧化硅顆粒的表面優(yōu)選為親水性。

作為本發(fā)明的二氧化硅顆粒，可利用例如氣相二氧化硅。

本發(fā)明的二氧化硅顆粒優(yōu)選表面具有硅氧烷基和/或硅烷醇基。

本發(fā)明的制造方法的特征在于，為可以制造上述本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池的方法，具備如下工序：制作正極的工序；通過在正極表面上涂布含有二氧化硅顆粒和前述水系粘結(jié)劑的水系漿料，從而形成多孔層的工序；使用形成有多孔層的正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)來制作非水電解質(zhì)二次電池的工序。

根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以制造能夠降低初始不良率且保存特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)二次電池。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)置于正極表面上的多孔層是由含有二氧化硅顆粒和水系粘結(jié)劑的層形成的，因此能夠得到可降低非水電解質(zhì)二次電池的初始不良率、并且保存特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)二次電池。

具體實施方式

以下對本發(fā)明進行進一步說明。

多孔層

通過在正極活性物質(zhì)層的表面上設(shè)置多孔層，從而即使Co、Mn等過渡金屬從正極活性物質(zhì)溶出，也可以抑制這些過渡金屬在負(fù)極表面上堆積，從而抑制在高溫下保存特性的劣化。