[发明专利]正电极板、电池、车辆、电池搭载机器、和正电极板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含基体和在该基体上形成的正极活性物质层的正电极板、使用该正电极板的电池、以及搭载该电池的车辆和电池搭载机器。此外，涉及这种正电极板的制造方法。

背景技术

近年来作为混合动力汽车、笔记本型电脑、便携式摄像放像一体机等可携带的电子机器的驱动用电源使用锂离子二次电池(下文中也简称为电池)。

关于这种电池，在例如专利文献1中公开了在导电层(碳涂层)上具有仅以羧甲基纤维素(下文中也称为CMC)作为粘合材料的活性物质层(正极活性物质层)的正极(正电极板)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-4739号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述电池，由于在碳涂层上形成正极活性物质层，所以具有可提高正极活性物质层的剥离强度的优点。但作为粘合材料使用的CMC，在例如锂复合氧化物等显示碱性的物质的存在下，该CMC的结构会发生变化。这样就造成CMC的粘度比例如聚氧乙烯(下文中也称作PEO)等其它粘合材料低。因此，在制造专利文献1所述的正电极板时，由CMC(粘合材料)、正极活性物质粒子、导电材料和溶剂混炼而成的活性物质糊剂的粘度也降低，该活性物质糊剂中的活性物质沉降，即使将其涂布到基体上，在干燥之前就有可能发生活性物质糊剂比涂布的范围扩展，或者活性物质糊剂从基体上流下来等不良情况。

进而活性物质糊剂中存在的CMC的粘度随着时间变长会变得非常低。因此，在制造正电极板时，必须在活性物质糊剂混炼后迅速涂布。此外，混炼后过了短暂时间的活性物质糊剂的粘度也降低，不能用于涂布工序中。这样就存在在生产(制造)正电极板时效率不好的不良情况。

此外，专利文献1中作为正极活性物质层的粘合材料，除了例如CMC以外，还列举出了聚四氟乙烯(下文中也称作PTFE)，但在使用该PTFE作为粘合材料来制作活性物质糊剂时，活性物质糊剂内的PTFE粒子和导电材料容易形成凝聚物。例如在使用乙炔黑作为导电材料的情况中，该PTFE粒子不能在活性物质糊剂内分散，其一部分与乙炔黑一起形成较大的凝聚物(粒径：50μm以上)。

如果涂布这种含有凝聚物的活性物质糊剂来制造正电极板，则例如凝聚物以点状存在，不能将该活性物质糊剂薄薄地均匀涂布在基体上，所以随充放电进行的反应因正极活性物质层的部位不同而具有区别，正电极板、甚至使用该正电极板的电池的特性也不稳定。此外，虽然有时为了除去异物而使该活性物质糊剂通过过滤器，但在产生凝聚物时，过滤器容易因凝聚物而造成网眼堵塞，活性物质糊剂的通过量减少，所以存在生产性降低的不良情况。

此外可以判断，与将CMC、PEO与PTFE一起使用的情况相比，不含PTFE时正极活性物质层的剥离强度高，可以将电池电阻变化率(电池电阻值除以电池初期的电池电阻值所得的值)抑制在较低水平。

本发明是鉴于上述认识完成的，其目的在于，提供正极活性物质层的剥离强度高、电池电阻的增加得到抑制的正电极板、以及使用该正电极板的电池、搭载该电池的车辆和电池搭载机器。此外，目的还在于，可以合适地制造正极活性物质层的正电极板的制造方法。

解决课题的手段

本发明的一方式是具有基体和在所述基体上形成的正极活性物质层的正电极板，所述基体具有导电性，所述正极活性物质层含有正极活性物质粒子、导电材料和粘合材料，所述粘合材料仅含有聚氧乙烯，或仅含有聚氧乙烯和羧甲基纤维素。

可以判断，使用具有作为粘合材料仅使用PEO或、仅使用PEO和CMC的正极活性物质层的正电极板而成的电池，与具有作为粘合材料一起使用PEO、CMC以及PTFE的正极活性物质层的电池相比，正极活性物质层的剥离强度更高，此外，电池电阻变化率更小。

此外，这种电池，比专利文献1的电池、即粘合材料仅使用CMC的电池相比，剥离强度更高，此外电池电阻变化率更小。

这样，上述正电极板比具有作为粘合材料使用PTFE的正极活性物质层的正电极板，此外也比具有作为粘合材料仅使用CMC的正极活性物质层的正电极板，可以更加提高正极活性物质层的剥离强度，抑制电池电阻增加。

此外，在形成该正极活性物质层时，在活性物质糊剂内不会产生由PTFE造成的凝聚物。即该正电极板可以防止这种凝聚物的形成，使活性物质糊剂均匀涂布在基体上。因此，通过使用该正电极板，可以使电池的特性稳定。

另外，作为正极活性物质层中含有的导电材料，可以列举出例如上述碳粉末、镍粉末等的金属粉末等。