[发明专利]正极合剂、正极及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及正极合剂、正极及非水电解质二次电池。

背景技术

正极合剂包含正极活性物质粉末、导电剂、粘合剂及溶剂。正极是通过将正极合剂涂布于集电体上而得到涂布集电体、并将该涂布集电体干燥而制造的。正极被用于非水电解质二次电池等中。在非水电解质二次电池当中代表性的锂二次电池已经作为携带电话、笔记本个人电脑等的小型电源实用化，此外还尝试过用作汽车用途或蓄电用途等中·大型电源。

作为以往的正极活性物质粉末，在专利文献1中公开过平均粒径为9.1μm～20.5μm的正极活性物质粉末。使用了将具有该粉末的正极合剂涂布于集电体上而得的正极的非水电解质二次电池由于其正极的内部电阻值高，因此不适于在高电流速率下要求高输出的用途，例如汽车用途或电动工具等的动力工具用途。另一方面，作为可以在高电流速率下显示出高输出的二次电池的正极用的粉末，在专利文献2中，在其实施例中记载有具有1.4μm、1.6μm的平均粒径的正极活性物质粉末。

专利文献

专利文献1：日本特开平11-40140号公报

专利文献2：日本特开2008-084826号公报

发明内容

可以认为，如果将更为微细的正极活性物质粉末更为合适地用于二次电池中，则可以获得显示出更高输出的二次电池。本发明的目的在于，提供能够形成在高电流速率下显示出更高输出的非水电解质二次电池的正极合剂及正极。

本发明人等着眼于如下的方面，即，专利文献2中的正极活性物质粉末之类的微粒粉末由于在粒子间存在弱凝聚，因此难以促进与导电剂的混合。本发明人等进行了各种研究，结果发现，找出一种正极合剂，即使构成正极活性物质粉末的粒子是微粒，也可以形成显示出更高输出的非水电解质二次电池的正极，使用了该正极的非水电解质二次电池可以在高电流速率下显示出更高输出。

本发明提供以下的途径。

<1>一种正极合剂，是包含正极活性物质粉末、导电剂、粘合剂及溶剂的正极合剂，

正极活性物质粉末由平均粒径为0.05μm以上1μm以下的粒子构成，

正极活性物质粉末具有0.8～3.0g/cm³的堆积密度，

相对于正极活性物质粉末100重量份的导电剂的量为0.5～20重量份，

相对于正极活性物质粉末100重量份的粘合剂的量为0.5～10重量份，

相对于正极活性物质粉末100重量份的溶剂的量为10～120重量份，

并且粘度为1000～25000mPa·s。

<2>根据<1>所述的正极合剂，其中，相对于正极活性物质粉末、导电剂及粘合剂的总重量的正极活性物质粉末的重量比例为77～99重量％。

<3>根据<1>或<2>所述的正极合剂，其中，正极活性物质粉末具有2～30m²/g的BET比表面积。

<4>根据<1>～<3>中任一项所述的正极合剂，其中，正极活性物质粉末包含含有Ni及Mn的锂复合金属氧化物。

<5>根据<4>所述的正极合剂，其中，锂复合金属氧化物由以下的式(A)表示。

Li_α(Ni_1-(x+y+z)Mn_xFe_yCo_z)O₂                  (A)

(这里，0＜x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0＜x+y+z＜1、0.5≤α≤1.5。)

<6>根据<5>所述的正极合剂，其中，y处于超过0而为0.2以下的范围内。

<7>根据<1>～<6>中任一项所述的正极合剂，其中，导电剂为碳材料。

<8>根据<1>～<7>中任一项所述的正极合剂，其中，导电材料具有0.01～1.3g/cm³的体积密度。

<9>根据<1>～<8>中任一项所述的正极合剂，其中，粘合剂具有-30℃～-40℃的玻璃化温度。

<10>根据<1>～<9>中任一项所述的正极合剂，其中，粘合剂包含聚偏氟乙烯。