[发明专利]电池以及电极

说明书

相关申请的引用

本申请包含在2008年9月25日向日本专利局提交的日本优先 权专利申请JP 2008-246493中披露的主题，将其全部内容并入本文 作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在正极集电体上具有正极活性物质层的正极 以及设置有该正极的电池。

背景技术

近年来，诸如摄像机集成的VTR(磁带录像机)、移动电话以 及膝上型个人计算机的便携式电子设备已得到广泛普及，并且强烈 要求减少它们的尺寸和重量以及实现它们的长寿命。伴随此，已经 开发了一些电池，尤其是能够提供高能量密度的轻量化二次电池作 为电源。

尤其是，非常期待利用锂(Li)的嵌入和脱嵌用于充电和放电 反应的二次电池(所谓的“锂离子二次电池”)，因为与铅电池或镍 镉电池相比，其能够提供更高的能量密度。这样的锂离子二次电池 设置有电解液以及正极和负极，并且负极在负极集电体上具有负极 活性物质层。

诸如石墨的碳材料被广泛用作待包含在负极活性物质层中的 负极活性物质。并且，近年来，随着便携式电子设备的高性能和多 功能的开发，要求电池容量的进一步提高。因此，已研究使用硅、 锡等代替碳材料。这是因为硅的理论容量(4,199mAh/g)和锡的理 论容量(994mAh/g)显著高于石墨的理论容量(372mAh/g)，因 此可以期待电池容量的进一步提高。

然而，在锂离子二次电池中，在充电和放电时，具有嵌入其中 的锂的负极活性物质变得高度活性，因此，不仅电解液容易分解， 而且锂也容易失活(钝化)。因此，很难获得足够的循环特性。在 使用具有高理论容量的硅等作为负极活性物质的情况下，该问题变 得显著。

于是，为了解决锂离子二次电池的各种问题，已经进行了许多 研究。具体地，为了提高负极特性和低温特性，提出了一种用于将 苯基磺酸金属盐加入到电解液中的技术(参见，例如， JP-A-2002-056891)。并且，为了提高电池特性，提出了一种用于将 有机碱金属盐加入到电解液中的技术(参见，例如， JP-A-2000-268863)。此外，为了提高保存特性和循环特性，提出了 一种用于将羟基羧酸加入到电解液中的技术(参见，例如， JP-A-2003-092137)。除此之外，为了抑制电池容量的降低，提出了 一种用锂醇盐化合物来涂敷作为负极活性物质的碳材料的技术(参 见，例如，JP-A-08-138745)。而且，提出了一种用于将氮化合物加 入到正极中，从而提高导电性(导电率)的技术(参见，例如， JP-A-09-237624)。此外，提出了一种为了除去电解液中的酸而加入 胺的技术(参见，例如，JP-A-2001-167790)。

近年来，便携式电子设备已在各种领域中广泛普及，并且存在 这样的可能性，即，二次电池在运输时、使用时或携带时等被暴露 在高温气氛中。因此，二次电池处于容易膨胀的状态。考虑到这些 事实，在二次电池的膨胀特性方面，期望进一步提高。

发明内容

期望提供一种在没有降低循环特性的情况下能够抑制高温保 存时的膨胀的正极、电池及其制造方法。

根据本发明的实施方式如下。

(1)一种正极，在活性物质(其包含在设置在正极集电体上的正 极活性物质层中)的表面上，或者至少在正极活性物质层的表面上 包括由以下化学式(1)表示的盐。

在上述化学式(1)中，R表示可以具有不饱和键的烃基，通 过使该烃基卤化或羟基化而获得的基团，或者氢；R1和R2各自独 立地表示可以具有不饱和键、N或O的烃基，R1和R2可以彼此结 合以形成环，其中该环可以进一步包含N或O，或者表示氢；A^a-表示能够与R、R1、R2以及环中的至少任何一个结合的酸阴离子 (acid anion)；M^x+表示能够与A^a-一起形成盐的金属离子；并且a、 b、x和y各自表示1以上的整数。

(2)一种包括电解液以及正极和负极的电池，该负极具有设置在 负极集电体上的负极活性物质层，其中正极是如上面在(1)中描 述的正极。