[發明專利]非水電解質二次電池用電極板以及使用其的非水電解質二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201380051314.8
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104685671A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 衣川元貴;伊達健二
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0587
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池的循環特性的提升。

背景技術

非水電解質二次電池由于具有高的能量密度且為高容量，因此作為移動電話、智能手機、筆記本電腦等便攜設備的驅動電源被廣泛利用。近年來，要求非水電解質二次電池的循環特性的進一步提升。

用于這種非水電解質二次電池的電極板，從提高生產率、放電特性的觀點出發，通過將混合電極活性物質、粘合劑和溶媒而成的電極活性物質漿料涂覆在芯體上進行干燥然后壓延的制法來制作。

在此，由于粘合劑不直接有助于充放電，因此若使其量過大，則放電容量會下降。另一方面，若使粘合劑量過少，則電極活性物質層的剝離強度會下降，從而電極活性物質易于從芯體脫落。

作為與非水電解質二次電池的粘合劑相關的技術，有下述專利文獻1～5。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-89871號公報

專利文獻2：日本特開2011-192539號公報

專利文獻3：日本特開平9-147834號公報

專利文獻4：日本特開2008-258055號公報

專利文獻5：日本特開平10-284059號公報

發明內容

發明要解決的課題

專利文獻1為一種在金屬集電體上設置活性物質的涂膜層而成的二次電池電極，并公開了該活性物質層中的膠粘劑分布在膠粘劑分布系數0.5～5.0的范圍內的技術。根據該技術，可獲得優異的電池特性。

專利文獻2為一種具有集電體、被形成在集電體的表面的第1合劑層、和被形成在第1合劑層的表面的第2合劑層的電極，并公開了使第2合劑層含有比第1合劑層少量的膠粘劑的技術。根據該技術，能夠提供具有優異的速率特性及循環特性、以及高容量的非水電解質二次電池用電極。

專利文獻3公開了負極活性物質層由膠粘劑的量從與集電體的界面起朝外階段性變少的第1、第2、第3負極活性物質層7a、7b、7c構成的技術。根據該技術，能夠提供已被高容量化以及高能量密度化的電池。

專利文獻4公開了使用如下正極的技術，該正極具備：正極集電板、和被層疊在該正極集電板上且包含正極原料粉末以及正極膠粘劑的多個正極合材層，使該多個正極合材層之中位于最靠正極集電板側的最內側正極合材層所涉及的正極膠粘劑的含有率比其他正極合材層高，且設為4wt％以上且7wt％以下。根據該技術，可獲得輸出特性良好且循環壽命特性良好的二次電池。

專利文獻5公開了如下技術，即，對有機溶媒和含氟樹脂的膠粘劑進行混合，將膠粘劑溶液涂覆在包含銅箔的集電體的兩面上進行半干燥來形成半干燥膠粘劑層，在制作出混合有石墨和氟樹脂的混合物之后，將對有機溶媒和該混合物進行濕式混合而成的碳材溶液涂覆在半干燥膠粘劑層的各個層上并進行干燥，從而在集電體形成負極材層的技術。根據該技術，能夠在不使放電容量下降的情況下充分地提高負極材層和負極集電體的密接性。

然而，即便使用上述專利文獻1～5所涉及的技術，循環特性也是不充分的。

本發明的目的在于提供循環特性優異的非水電解質二次電池。

用于解決課題的手段

用于解決上述課題的非水電解質二次電池用電極板所涉及的本發明如下所述那樣構成。

在芯體表面設置了具有電極活性物質和粘合劑的電極活性物質層的非水電解質二次電池用電極板中，其特征在于，在所述電極活性物質層的厚度方向的中央區域具有所述粘合劑的量最少的部分，且從該部分朝向所述芯體側以及外表面側按照所述電極活性物質層中所含的所述粘合劑的量連續性增大的方式來分布所述粘合劑。

本發明者們研究了粘合劑和循環特性的關系，可獲知如下內容。若粘合劑量多，則粘合劑會覆蓋電極活性物質表面，從而電極活性物質的鋰離子的接受能力變差，另一方面，非水電解質的保持能力得到提高。并且，通過取得鋰離子的接受能力和充放電循環時的非水電解質量的平衡，從而能夠提高循環特性。