[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及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能容易地生产、负荷特性和充放电循环特性优异的非水电解质二次电池用电极，使用其的非水电解质二次电池以及非水电解质二次电池的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池由于具有能量密度高这样的特征，因此广泛用作手机、笔记本型个人电脑等便携设备的电源，伴随着便携设备的高性能化，提高各种电池特性、安全性成为重要的课题。

在现行的锂离子二次电池中，作为介于正极与负极之间的隔板，使用例如厚度为10～30μm左右的聚烯烃系的多孔性膜。然而，在制造这样的聚烯烃系的多孔性膜时，为了开出微细且均匀的孔，采用双轴延伸或开孔剂的萃取等复杂的工序，现状是成本高、隔板价格高。

此外，为了确保所谓的关闭（shut down）效果，作为隔板的原料，使用熔点为120～140℃左右的聚乙烯，所述关闭效果为：在电池的异常发热温度以下，使隔板的构成树脂熔融而使空孔堵塞，从而使电池的内阻上升，在短路时等提高电池的安全性。但是，在关闭后电池的温度进一步上升的情况等下，熔融的聚乙烯容易流动，有时会产生隔板破膜的所谓熔化。在这种情况下，正负极直接接触，温度进一步上升，电池内可能会成为危险的状态。

为了防止由这样的熔化引起的短路，提出了使用在聚乙烯的微多孔膜上涂布有陶瓷粒子的耐热隔板、使用耐热性的树脂构成的隔板的方法。例如，在日本特开2010-170770号公报中，提出了使用在表面具有含有交联结构且作为隔板起作用的隔离材料的正极、负极构成的非水电解质二次电池。根据日本特开2010-170770号公报中所记载的技术，能够提高非水电解质二次电池在高温下的安全性。

然而，即使是上述那样安全性、可靠性（特别是高温下的安全性、可靠性）得到了提高的非水电解质二次电池，随着将来适用设备的高性能化等，也预计要求进一步提高负荷特性、充放电循环特性，另外还必须提高生产率，并且日本特开2010-170770号公报所记载的技术在这点上尚有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而作出的，提供一种负荷特性和充放电循环特性优异的非水电解质二次电池用电极、使用其的非水电解质二次电池及非水电解质二次电池的制造方法。

发明内容

本发明的非水电解质二次电池用电极是包含含有活性物质的合剂层和多孔质的绝缘层的非水电解质二次电池用电极，其特征在于，上述绝缘层在上述合剂层上形成，上述绝缘层包含具有交联结构的树脂和无机粒子，在上述绝缘层与上述合剂层的界面具有包含上述绝缘层的成分和上述合剂层的成分的混合层。

本发明的非水电解质二次电池是包含具有含有正极活性物质的合剂层的正极、具有含有负极活性物质的合剂层的负极、和非水电解质的非水电解质二次电池，其特征在于，从上述正极和上述负极中选择的至少一方的电极具有多孔质的绝缘层，上述绝缘层在上述合剂层上形成，上述绝缘层包含具有交联结构的树脂和无机粒子，在上述绝缘层和上述合剂层的界面具有包含上述绝缘层的成分和上述合剂层的成分的混合层。

本发明的非水电解质二次电池的制造方法是包含具有含有正极活性物质的合剂层的正极、具有含有负极活性物质的合剂层的负极、绝缘层以及非水电解质的非水电解质二次电池的制造方法，其特征在于，包含如下工序：制作包含能通过能量射线的照射而聚合的低聚物和单体、无机粒子及溶剂的绝缘层形成用组合物的工序；在从上述正极和上述负极中选择的至少一方的电极的上述合剂层上，涂布上述绝缘层形成用组合物而形成涂膜的工序；对上述涂膜照射能量射线而形成具有交联结构的树脂的同时，干燥上述涂膜而除去上述溶剂，在上述合剂层上形成具有空孔的绝缘层的工序，上述溶剂包含沸点为50℃以上且小于170℃、极性参数为4.0以上的低沸点溶剂和沸点为170℃以上的高沸点溶剂，在上述绝缘层形成用组合物中，上述高沸点溶剂的含量为1～13体积%，上述绝缘层形成用组合物的粘度为5～50mPa·s。

根据本发明，可以提供一种负荷特性和充放电循环特性优异的非水电解质二次电池用电极、使用其的非水电解质二次电池及非水电解质二次电池的制造方法。

附图说明

图1是表示在本发明的非水电解质二次电池中使用的、具有多孔质绝缘层的电极的剖面的一例的扫描型电子显微镜照片。

图2是对于与图1不同的电极的剖面，放大在绝缘层与合剂层的界面形成的混合层而表示的扫描型电子显微镜照片。

图3是表示在绝缘层与合剂层的界面没有形成混合层的电极的剖面的扫描型电子显微镜照片。

图4A是在负极的上端部形成有绝缘性树脂层状态的平面图，图4B是层叠有上述负极与正极状态的平面图。