[发明专利]锂离子二次电池用正极以及使用该正极的锂离子二次电池有效

专利信息
申请号: 201580051372.X 申请日: 2015-08-21
公开(公告)号: CN107078274B 公开(公告)日: 2020-04-10
发明(设计)人: 川合徹 申请(专利权)人: 株式会社村田制作所
主分类号: H01M4/13 分类号: H01M4/13;H01M4/131;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0566
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 胡烨;金明花
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 锂离子 二次 电池 正极 以及 使用
【说明书】:

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池,具体涉及构成锂离子二次电池的正极以及使用该正极的锂离子二次电池。

背景技术

近年来,随着移动电话和笔记本电脑等急速发展的小型化·轻量化,要求作为其驱动电源的电池进一步高容量化。于是在这种情况下,锂离子二次电池作为电源得到广泛利用。

于是,提出了一种正极用作为如上所述的锂离子二次电池的正极,该具备包含以金属锂为基准呈现4.5V以上的电位的正极活性物质、导电助剂、粘接材料的正极混合材料的正极(锂离子二次电池用正极)中,作为导电助剂含有难石墨化碳和碳黑,且正极混合材料中的导电助剂的表面积SC与正极活性物质的表面积SA之比(SC/SA)在0.5以上2.5以下,并提出了使用该正极的锂离子二次电池(参照专利文献1)。

通过上述构成,能够抑制呈现4.5V以上的电位的正极活性物质中的非水电解液的溶剂的氧化分解导致的库伦效率的降低、气体生成导致的电池膨胀、作为导电助剂的石墨的膨胀收缩导致的循环特性的降低。

但是,将电子传导性低于碳黑、石墨的低难石墨化碳作为导电助剂使用的情况下,会导致正极的充放电率特性的劣化。因此,使用呈现4.5V以上的电位的正极活性物质的锂离子二次电池用正极中,存在难以同时实现优良的充放电率特性和非水电解液的溶剂的氧化分解的抑制的技术问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2011-129442号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

本发明用于解决上述技术问题,目的在于提供对于构成充放电率特性优良且能抑制非水电解液的氧化分解的锂离子二次电池具有价值的锂离子二次电池用正极,以及使用了该正极的锂离子二次电池。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题,本发明的锂离子二次电池用正极是

具备包含以金属锂为基准呈现4.5V以上的电位的正极活性物质、导电助剂、粘接材料的正极混合材料的锂离子二次电池用的正极,其中,

所述导电助剂含有由碳黑构成的第1导电助剂、由难石墨化碳构成的第2导电助剂,

所述正极混合材料中所述第1导电助剂的表面积SC1与所述第2导电助剂的表面积SC2之比(SC1/SC2)在6.5以上70以下,且

所述正极混合材料中的所述正极活性物质的表面积SA与所述导电助剂的表面积SC的总和SE在所述正极混合材料的单位涂布面积中的范围为90cm2/cm2以上、400cm2/cm2以下。

另外,本发明的锂离子二次电池用正极中,所述导电助剂的表面积SC与所述正极活性物质的表面积SA之比(SC/SA)优选在2.5以上10以下。

通过使用具备上述构成的正极,能够得到充放电率特性更为优良的锂离子二次电池。

另外,所述正极活性物质的表面积与所述导电助剂的表面积的总和SE在所述正极混合材料的单位涂布面积中优选在150cm2/cm2以上、300cm2/cm2以下。

通过使用具备上述构成的正极,能够得到以高水平同时实现优良的充放电率特性和正极表面处的非水电解液的氧化分解的抑制的锂离子二次电池。

另外,所述正极活性物质优选是组成式为Li1+a[Mn2-a-x-yNixMy]O4(0≦a≦0.3、0.4≦x≦0.6、0≦y≦0.3、M为包括Ti的金属元素的至少一种)的尖晶石型锂镍锰氧化物。

通过使用具备上述构成的正极,能够得到能以更高水平抑制非水电解液的氧化分解的锂离子二次电池。

另外,本发明的锂离子二次电池具有上述本发明的正极、负极和非水电解液。

发明效果

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