[發明專利]非水電解質電池用電極及其使用的非水電解質電池

無效

• 申請號: 201210061021.5
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102694176A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 谷祐兒;堂上和范
• 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;H01M10/05
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及在鋰離子電池或聚合物電池等非水電解質電池所使用的電極、和使用其的非水電解質電池的改良，特別是涉及高品質、可靠性優異的非水電解質電池用負極。

背景技術

近年來，移動電話、筆記本電腦、PDA等的移動信息終端的小型/輕量化急速發展，對于作為其驅動電源的電池則要求更高容量化和低成本化。伴隨著充放電而鋰離子在正、負極間移動來進行充放電的非水電解質電池，因為具有高能量密度、且為高容量，所以作為上述這樣的移動信息終端的驅動電源被廣泛利用。此外，這些移動信息終端其視頻播放、游戲的功能的充實推進，有耗電進一步上升的傾向，對于作為驅動電源的非水電解質電池，強烈希望其具有長時間播放和輸出改善等的高容量、且高性能化和低成本化。

在此，鋰離子電池的高容量化所進行嘗試的是，通過不參與發電要素的電池殼、隔板、集電體(鋁箔和銅箔)的構件的薄型化，和活性物質的高填充化(電極填充密度的提高)，并且在負極和正極中增加活性物質的涂布量，從而電池殼內所包含的不參與發電要素的構件的比例就相對性地減小。另外，如上述通過增加活性物質的涂布量(即厚涂)而減少構件，也有助于電池的低成本化。

但是，如上述進行厚涂來制作極板時，存在這樣的問題，即電極粘合劑涂敷后使之干燥時，在極板上會產生龜裂，由此導致極板的品質降低。

可是，以往如下述專利文獻1至3所公開的，作為對電極粘合劑賦予粘性等功能的高分子材料，添加羧甲基纖維素(carboxymethylcellulose)(以下也為CMC)，而使活性物質的結合性和電極粘合劑層的均勻性、涂敷面質量等良好，這樣的電極的改良被提出有種種。

在專利文獻1中公開了，使用含有醚化度為0.5～1，平均聚合度為300～1800的CMC的結合劑，使電極活性物質的結合性和集電性良好。

在專利文獻2中，公開有一種以提高電極粘合劑層的均勻性為目的的非水電解質電池用電極的制造方法，其例示了作為增粘劑，使用醚化度0.7、且聚合度1700的CMC。

在專利文獻3中公開了，通過CMC的選擇，而使涂敷干燥后的極板的表面質量等良好，而作為比較例例示的是使用醚化度0.7、且聚合度1700的CMC。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】特開平11-67213號公報

【專利文獻2】特開2011-14262號公報

【專利文獻3】特開2009-140637號公報

可是，在上述專利文獻1至3中，關于如前述進行厚涂而制造極板時極板的品質降低這一問題的解決未予考慮。例如，在專利文獻1中例示的是，以200g/m²的厚度涂敷電極用組成物；在專利文獻3中例示的是，使活性物質層用涂布組成物的涂敷量約為240g/m²，但在這一程度的涂敷量下，很難說達到了厚涂這樣的水平，因此認為，也不需要特別考慮龜裂產生而極板的品質降低這樣的問題。另一方面，在專利文獻1中例示的是，以400g/m²的厚度涂敷電極用組成物；在專利文獻2中記述，在兩面形成厚度160μm的電極粘合劑層(負極粘合劑層)，若將負極活性物質層的密度假定為1.2g/m³，則認為該負極活性物質層的涂敷量(形成量)為384g/m²，但若活性物質層的涂敷量(形成量)像這樣過大，則極板的密接性降低，另外，還難以使之充分干燥，極板內的粘結劑不均這樣的事態之虞存在。即，在上述專利文獻1所述的400g/m²和專利文獻2所述的384g/m²的水平下，涂敷量(形成量)反而太多，可以說作為電極活性物質的厚涂仍然脫離了適當的范圍。

發明內容

本發明鑒于上述的點，其目的在于，提供一種非水電解質電池用電極，和使用該非水電解質電池用電極構成的非水電解質電池，其即使在厚涂電極粘合劑來制作極板時，涂敷干燥時在極板上也難以產生龜裂等，從而可以良好地維持極板的品質。

為了達成上述目的，本發明的非水電解質電池用電極，是在集電體上形成含有電極活性物質和羧甲基纖維素的電極活性物質層而成的非水電解質電池用電極，其特征在于，

所述電極活性物質層的重量為250～350g/m²，

所述羧甲基纖維素其醚化度為0.5～1.0、平均聚合度為1600～1800，

在所述電極活性物質層中，在所述電極活性物質設為100質量％時，所述羧甲基纖維素含有0.4～0.75質量％。