[發明專利]鋰離子二次電池用電極及其制造方法、以及鋰離子二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201210209596.7
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102856579A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 鈴木孝明;西村悅子;阿部登志雄;荒木千惠子
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M4/62
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池用電極及其制造方法、以及使用該電極的鋰離子二次電池及其制造方法。?

背景技術

鋰離子二次電池為代表的非水電解質二次電池，由于輸出功率大且能量密度高，因此，作為電動汽車用途及電力存儲用途而被關注。作為電動汽車用途，正在進行對例如沒有搭載發動機的零排放電動汽車及搭載發動機和二次電池雙方的混合動力電動汽車、從系統電源直接充電的插電式混合動力電動汽車等的應用。另外，作為電力存儲用途，期待對例如在通常的電力系統切斷的非常時刻，將預先存儲的電力供給至需要的地方的固定電力存儲系統的應用。?

但是，在上述電動汽車等應用二次電池的情況下，不僅輸出功率及能量密度等輸出特性，而且壽命特性也成為該領域中的重要課題之一。具體而言，鋰離子二次電池存在如下問題：由于長期重復充放電，該電池的容量會惡化。作為其要因之一，例如可以舉出，由于伴隨充放電反應的活性物質的體積膨脹及收縮，合劑層從集電體剝離，即集電體與合劑層(活性物質層)的密合力低。?

為了避免上述問題，專利文獻1～3中公開的現有技術中在集電體和合劑層之間配置粘接層及導電性中間層。?

專利文獻1公開的電池用電極，特別是在正極，為了提高電極合劑層與集電體的密合性，在集電體表面形成點狀、條紋狀或格子狀的由有機鈦化合物及硅烷偶聯劑至少一者構成的粘接層。?

另外，專利文獻2公開的鋰離子二次電池用負極，為了提高集電?體和活性物質的導電性和密合性，在包含活性物質粒子和粘合劑的合劑層、和金屬箔集電體之間配置包含導電性粒子和第二粘合劑的導電性中間層，上述活性物質粒子包含硅和／或硅合金。?

另外，專利文獻3公開的鋰離子二次電池用電極，為了回避由溶脹所致的電解液滲透的障礙以提高二次電池的高效放電特性(高輸出特性)，通過在集電體上形成粘結劑(粘合劑成分)的添加量多的第一合劑層，在該第一合劑層上層疊使粘結劑的添加量減少的第二合劑層，在上述合劑層的表面設置槽，來使合劑層中的粘合劑濃度在集電體側比在其表面側更高。?

現有技術文獻?

專利文獻?

專利文獻1：日本特開平11-73947號公報?

專利文獻2：日本特開2004-288520號公報?

專利文獻3：日本特開2008-27633號公報?

發明內容

發明要解決的課題?

但是，在專利文獻1公開的電池用電極中，雖然通過將有機鈦化合物及硅烷偶聯劑的至少一者作為粘接劑使用，能夠提高合劑層與集電體的密合力，但將它們反應時生成的水分從該電極排除非常困難，因此，存在集電體表面氧化而使電池的電阻增加的問題。?

另外，在專利文獻2公開的鋰離子二次電池用負極中，雖然通過將包含導電性粒子和第二粘合劑的導電性中間層配置于合劑層和金屬箔集電體之間，能夠同時實現金屬箔集電體和合劑層的導電性和密合性，但金屬箔集電體與合劑層的密合力要靠集電體表面的凹凸，為了提高合劑層與集電體的密合力需要預先對集電體表面進行表面處理。?

另外，在專利文獻3公開的鋰離子二次電池用電極中，雖然通過在集電體上形成粘結劑(粘合劑成分)的添加量多的第一合劑層能夠提高集電體與合劑層的密合力，但由于集電體整面被粘結劑的添加量多?的合劑層被覆，因此存在所謂的合劑層(活性物質)和集電體的導電性降低的問題。?

本發明是鑒于上述問題而創立的，其目的在于提供一種集電體與合劑層的密合性和導電性優異的鋰離子二次電池用電極及其制造方法、以及通過使用上述鋰離子二次電池用電極而循環特性、壽命特性優異的鋰離子二次電池及其制造方法。?

用于解決課題的手段?

為了解決上述課題，本發明的鋰離子二次電池用電極，具備集電體以及合劑層，所述合劑層形成于該集電體的一面或者兩面，包含活性物質和粘合劑，其中，上述電極在上述集電體和上述合劑層的界面相隔規定間隔具備與上述合劑層相比粘合劑濃度相對高的粘合劑富集層。?

另外，上述粘合劑富集層相隔規定間隔形成點狀或條紋狀。?

另外，本發明的鋰離子二次電池用電極的制造方法中，上述鋰離子二次電池用電極具備集電體以及合劑層，所述合劑層形成于該集電體的一面或者兩面，包含活性物質和粘合劑，所述制造方法包括：以使上述集電體的表面的一部分露出的方式，在該集電體上相隔規定間隔形成與上述合劑層相比粘合劑濃度相對高的粘合劑富集層的第一工序；以及在形成有上述粘合劑富集層的上述集電體上形成上述合劑層的第二工序。?

發明效果?