[发明专利]非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池以及电池包

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池和电池包。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池与镍氢二次电池等水系电解质二次电池相比为高能量密度，因此被用于从个人电脑、智能手机等小型便携式设备到以电气机动车、功率电平调节电源为首的大型电源的各种领域中，其被要求进一步高能量密度化。非水电解质二次电池的电极为将活性物质与粘结材料、导电材料一起担载于集电体上的结构。

本发明的发明人发现了如下的现象：在将活性物质制成电极而作为电池进行评价时，与将活性物质作为粒子单独进行评价时相比，放电容量降低。活性物质的放电容量降低的反应机理尚不明确，但例如提出了以下那样的反应机理。

非水电解液的电极通过如下的方法来制作：将正负极活性物质与粘结材料一起混炼，并且担载于集电体上，但由于粘结材料在担载后的干燥工序中与活性物质反应，由此活性物质的放电容量有可能会降低。另外，作为上述粘结材料使用有机高分子材料，但在长时间使用电池的期间，其通过构成非水电解质的有机溶剂而溶胀，活性物质与导电材料之间的粘结力降低，有可能伴随电阻的增大而发生容量降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-253081号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供高容量的非水电解质二次电池用电极。

用于解决问题的手段

本发明的非水电解质二次电池用电极具有包含含有活性物质和氟的粘结材料的活性物质层以及与活性物质层粘结的集电体，当粘结材料的热裂解开始温度为T1℃、热裂解结束温度为T2℃时，在T1与T2之间的热裂解温度处的热裂解质谱分析中存在质量数81、100、132、200中的任意一个的信号，并且将T1-100℃以上且小于T1℃的范围的质谱信号面积设定为X，将T1～T2℃的范围的质谱信号面积设定为Y，X和Y满足X≤Y的条件，其中，粘结材料的热裂解开始温度是指：当通过热重量分析装置来分析粘结材料时，在主要的重量减少过程中减少重量减少过程中的重量减少量的5%的温度；粘结材料的热裂解结束温度是指：当通过热重量分析装置来分析粘结材料时，在主要的重量减少过程中减少重量减少过程中的重量减少量的95%的温度；质谱信号面积是指：在粘结材料单体的质谱中，选自质量数81、100、132、200中的信号之中T1～T2的信号面积为最大面积的质量数的信号面积。

附图说明

图1是实施方式的正极活性物质的概念图。

图2是PVdF的热重量变化曲线图。

图3是实施方式的正极活性物质层的质谱。

图4是实施方式的非水电解质二次电池的概念图。

图5是实施方式的非水电解质二次电池的放大概念图。

图6是实施方式的电池包的概念图。

图7是表示电池包的电路的框图。

具体实施方式

下面，参照附图说明实施方式。

（第一实施方式）

作为本发明的第一实施方式，以电极为正极的情况为例进行以下说明。

如图1的概念图所示，第一实施方式的正极100具有：包含正极活性物质101和对正极活性物质101进行粘结的粘结材料102的层状的正极活性物质层103以及与正极活性物质层103粘结的集电体104。正极活性物质层103形成在集电体104的单面或两面上。下面，除了参照附图的情况以外，省略符号。此外，还可以使用负极用的活性物质来代替正极活性物质101，并且将实施方式的电极作为负极。

实施方式的正极活性物质进行Li的嵌入和脱嵌。作为正极活性物质，只要是可以在非水电解质二次电池中使用的正极活性物质就可以没有特别限定地使用。例如，可以列举出：包含锂和除了锂以外的金属的锂复合氧化物或锂复合磷酸化合物、聚苯胺或聚吡咯之类的导电性高分子、含硫的二硫化物系高分子或者氟化碳等。

作为包含Mn的复合氧化物，可以使用例如LiMn₂O₄、Li_(1+x)Mn_(2-x-y)M_yO_z（0≤x≤0.2，0≤y≤1.1，3.9≤z≤4.1，M为选自Ni、Co、Fe中的至少一种以上的元素）。