[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池。在此，本说明书中所谓“二次电池”，一般指可反复充电的蓄电装置，是包含锂离子二次电池（lithium-ion secondary battery）、镍氢电池、镍镉电池等所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。

另外，本说明书中所谓“锂离子二次电池”，包含作为电解质离子利用锂离子，通过在正负极间的与锂离子相伴的电荷的移动来实现充放电的二次电池。

背景技术

锂离子二次电池，在正负电极具备能够可逆地吸藏和释放锂离子（Li离子）的材料（活性物质），通过锂离子在正负电极之间往来进行充电或放电。该锂离子二次电池，特别地，重量轻且可得到高能量密度。因此，锂离子二次电池作为适合于车辆搭载用高输出功率电源的二次电池受到期待。另外，锂离子二次电池不仅作为车辆搭载用电源，也可作为个人计算机、便携终端等的小型电源、以及住宅用的蓄电池等大型电源利用，其重要性正越发提高。

作为锂离子二次电池的电极（典型的是正极）所使用的活性物质的代表例，可列举含有锂和过渡金属元素的复合氧化物。例如，优选使用作为上述过渡金属元素至少含有镍（Ni）的具有层状结构的锂复合氧化物（含有镍的锂复合氧化物）。关于锂离子二次电池的活性物质的技术文献可列举专利文献1～5。

其中，专利文献1中公开了作为正极活性物质，使用DBP吸收量每100g为20毫升～40毫升的含锂复合氧化物的粉末。

另外，专利文献2中公开了具有含有正极活性物质和导电剂的正极合剂层的锂离子二次电池。在专利文献2所公开的锂离子二次电池中，导电剂占正极合剂层的7质量%～13质量%。另外，正极合剂层的多孔率为35%～55%。在非水电解液中的锂盐的浓度为1.2摩尔/升～2摩尔/升。由此，专利文献2中记载了在以高负荷放电的情况下也可抑制电压下降。而且，专利文献2中记载了可以提供输出特性优异的锂离子二次电池。

另外，专利文献3中公开了一种非水电解质二次电池正极板用糊的制造方法。在此公开的非水电解质二次电池正极板用糊的制造方法，制作糊时的正极用导电剂的质量比率相对于正极活性物质100质量份为1.0重量份～5.0重量份。而且，专利文献3中公开了下述内容，制作糊时以规定的材料投入比率将上述正极活性物质和导电剂混合成的混合粉体，采用JISK-6217（橡胶用炭黑的基本性能的试验方法）所规定的A法测定的DBP（邻苯二甲酸二丁酯）吸收量为15mL/100g～40mL/100g（其中，“mL/100g”表示粉体每100g的DBP的吸收量。）。

另外，专利文献4中公开了一种正极合剂的孔隙率为21%～31%的锂离子二次电池。

另外，专利文献5中公开了正极合剂层的密度为3.5g/cm³以上，且孔隙率为25%以下。

在先技术文献

专利文献1：日本国专利申请公开2005-285606号公报

专利文献2：日本国专利申请公开2007-184261号公报

专利文献3：日本国专利申请公开2009-193805号公报

专利文献4：日本国专利申请公开2001-222995号公报

专利文献5：日本国专利申请公开2009-048876号公报

发明内容

然而，在二次电池的用途中，有在反复进行高速率下的放电（快速放电）的方式下被使用的用途。作为该用途的代表例，例如，有作为混合动力车和电动汽车的动力源的用途。该用途中，要求对于高速率下的放电的电阻低、对于高速率下的充电和放电的循环（充放电循环）维持电池性能等。因此，本发明提出可以提高这样的电池性能的新颖的二次电池的方案。

本发明涉及的二次电池，含有在集电体上涂布有正极合剂层的正极。其中，正极合剂层含有正极活性物质、导电材料和粘结剂。另外，正极合剂层的多孔率X为30（%）≤X。另外，正极合剂层中的正极活性物质的质量比α为0.84≤α≤0.925，并且，上述正极合剂层中的上述导电材料的质量比β为0.06≤β≤0.12。而且，由下述关系式所求得的指标Y为30（mL/100g）≤Y≤89（mL/100g）。

其中，Y=A×α+B×β，

A为正极活性物质的DBP吸收量（mL/100g），

α为正极合剂层中的正极活性物质的质量比，

B为导电材料的DBP吸收量（mL/100g），

β为正极合剂层中的导电材料的质量比。