[發明專利]鋰離子二次電池及其制造方法

在審

• 申請號: 201780007539.1
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN108475775A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 北尾英樹
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/1397;H01M4/58;H01M4/62
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張佳鑫;董慶

本發明提供正極的阻抗低、輸入輸出特性優異的鋰離子二次電池及其制造方法，所述鋰離子二次電池是使用了具有橄欖石結構的鋰磷氧化物作為構成正極的正極活性物質的鋰離子二次電池。正極活性物質構成為：以橄欖石型鋰磷氧化物作為主體，且正極含有以包含聚酰胺酸和聚酰亞胺的樹脂作為主體的粘合劑，基于FTIR的正極的芳香環的峰強度A與酰亞胺環的峰強度B的比率:A/B在0.20以上。作為橄欖石型鋰磷氧化物，使用以磷酸鐵鋰作為主體的橄欖石型鋰磷氧化物。正極中含有碳材料作為導電劑。

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池，具體涉及使用具有橄欖石結構的鋰磷氧化物作為正極活性物質的鋰離子二次電池及其制造方法。

背景技術

作為鋰離子二次電池中所使用的正極活性物質，已知對環境的影響小、安全性高、具有橄欖石結構的鋰磷氧化物(橄欖石型鋰磷氧化物)。

此外，在制作正極時，將該橄欖石型鋰氧化物(例如，磷酸鐵鋰(LiFePO₄))制成漿料狀并涂布在鋁箔等正極集電體上時，通常使用聚偏氟乙烯(PVdF)作為粘合劑。

此外，例如專利文獻1中記載了將正極合劑漿料涂布在正極集電體上，通過干燥而形成正極，上述正極合劑通過將作為正極活性物質的具有橄欖石結構的磷酸鐵鋰(LiFePO₄)、作為粘合劑的聚偏氟乙烯(PVdF)和溶劑摻合而得到(專利文獻1，第0105段)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002-117833號公報

發明內容

本發明所要解決的技術問題

但是，如專利文獻1那樣，使用具有橄欖石結構的磷酸鐵鋰(LiFePO₄)作為正極活性物質、使用聚偏氟乙烯(PVdF)作為粘合劑而得的正極在試制成正極整體時的阻抗高，存在不一定能制得具有充分的輸入輸出特性的鋰離子二次電池的問題。

本發明是解決上述問題的發明，其目的是提供正極的阻抗低、輸入輸出特性優異的鋰離子二次電池及其制造方法，所述鋰離子二次電池是使用了具有橄欖石結構的鋰磷氧化物作為構成正極的正極活性物質的鋰離子二次電池。

解決技術問題所采用的技術方案

為了解決上述技術問題，本發明的鋰離子二次電池具備正極、負極和隔膜，所述正極具有以橄欖石型鋰磷氧化物作為主體的正極活性物質和正極集電體，所述負極具有負極活性物質和負極集電箔，所述隔膜設置在所述正極和所述負極之間且具有鋰離子透過性，其特征是，構成所述正極的所述正極活性物質以橄欖石型鋰磷氧化物作為主體，且所述正極含有以包含聚酰胺酸和聚酰亞胺的樹脂作為主體的粘合劑，基于FTIR的所述正極的芳香環的峰強度A與酰亞胺環的峰強度B的比率:A/B在0.20以上。

本發明中，“芳香環的峰強度A與酰亞胺環的峰強度B的比率:A/B”是指在將使用FTIR(傅里葉變換紅外光譜儀:Fourier Transform Infrared Spectroscopy)測定的正極的芳香環的峰強度定為A、將酰亞胺環的峰強度定為B時的峰強度A與峰強度B的比率，即A/B的值。

此外，本發明的鋰離子二次電池中，所述橄欖石型鋰磷氧化物較好是以磷酸鐵鋰作為主體。

作為構成正極活性物質的橄欖石型鋰磷氧化物，通過使用以磷酸鐵鋰作為主體(作為主要成分)的橄欖石型鋰磷氧化物，能夠期待正極的低電阻化，實現輸入輸出特性優異的鋰離子二次電池。

此外，所述正極較好是含有碳材料作為導電劑。