[发明专利]电极以及电化学器件

说明书

技术领域

本发明涉及电极以及电化学器件。

背景技术

目前，已知有锂离子二次电池等的电化学器件。这种电化学器件，要求高温环境下的安全性。于是，为了抑制温度的上升，在活性物质层中含有吸热材料。(参照日本特开2001-273885号公报、特开平10-64549号公报、特开平11-233150号公报、再表02-41422号公报)

然而，对于现有的锂离子二次电池，希望进一步提升高温环境时的安全性。

发明内容

本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于，提供一种能够进一步提高暴露在高温环境时的电化学器件的安全性的电极，以及使用该电极的电化学器件。

本发明涉及的电极包括：集电体、被设置在集电体上的吸热材料层、以及被设置在吸热材料层上的活性物质层，吸热材料通过脱水分解而表现出吸热性。

在环境温度升高的情况下，通常环境的热量从热传导极高的集电体最大量地流向活性物质层。然而，本发明中，集电体上存在着表现出吸热的吸热材料层，因而可以效率良好地抑制热量从集电体向活性物质层的流入。尤其是脱水分解的吸热表现出大量的吸热量，因而优选。

这里，吸热材料优选在差示扫描量热分析曲线中从60℃以上开始吸热的吸热材料，更优选从200℃以上开始吸热的吸热材料。活性物质中，达到200℃以上就发生热失控的情况较多，通过吸热材料在60℃以上，尤其在200℃以上开始吸热，能够有效地抑制活性物质层的热失控。

另外，优选吸热材料的吸热开始温度为活性物质的热失控峰值温度以下的温度。优选吸热材料的差示扫描量热分析曲线所表现出的吸热的温度范围包括活性物质的热失控峰值温度。由此，抑制热失控的效果提高。

另外，优选吸热材料为金属氢氧化物。因此，由于金属氢氧化物在表面上具有氢氧基，因而与集电体和活性物质的紧密结合性优良。另外，由于是无机物，因而其自身不容易燃烧，安全性高。

另外，优选吸热材料为集电体的构成材料的氢氧化物。因此，由于能够通过对集电体的表面进行处理而形成吸热材料层，因而制造容易。

特别优选的方式是，活性物质为含有锂的金属氧化物，吸热材料为氢氧化铝，吸热材料的厚度为10～50nm的方式。

另外，优选吸热材料层形成在集电体和活性物质层之间的整个表面上。

本发明涉及的电化学器件包括上述电极。

根据本发明，能够进一步提高暴露在高温环境时的电化学器件的安全性。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的正极的一部分截面的概略构成图。

图2是氢氧化铝的DSC曲线。

图3是本发明的实施方式涉及的锂离子二次电池的一部分的破裂立体图。

图4是图3的ZX平面的截面图。

图5是示意实施例以及比较例的条件以及结果的表。

16…集电体，18…吸热材料层，20…活性物质层，140…电极，100…锂离子二次电池。

具体实施方式

下面，参照附图，详细地说明适用于本发明的优选实施方式的一个示例。另外，在附图的说明中，在可能的情况下，有时用相同的符号标注相同的要素，省略重复的说明。

如图1所示，电极140具有集电体16，在集电体16的两面上形成的吸热材料层18、18，以及分别设在吸热材料层18、18上的活性物质层20、20。

集电体16的厚度没有被特别地限定，例如，可以为5～100μm。在集电体16的一端形成有向着外侧延伸而成的舌状部16a。作为集电体16，可以使用铝箔、铜箔、镍箔等。

活性物质层20是包含活性物质、导电助剂、结合剂的层。