[发明专利]锂离子二次电池用电极和锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种在向电池内部添加锂盐的锂离子二次电池中，能够使该电池的性能更好地提高的技术。在此公开的锂离子二次电池用电极(20)，通过对箔状的电极集电体(22)的表面赋予含有粒状的电极活性物质(23)的电极合剂层(24)而构成。并且，该电极(20)中，向电极合剂层(24)添加具有锂离子吸引功能的锂盐(25)，将电极合剂层(24)沿厚度方向(Y)等分为第1区域(A1)、第2区域(A2)、第3区域(A3)这3个区域，此时，第1区域(A1)中的锂盐成分量S1和第3区域(A3)中的锂盐成分量S3满足0S3/S1≤4的关系，并且存在于电极合剂层中的所述锂盐的凝聚物的最大粒径小于1μm。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池。具体而言，涉及用于锂离子二次电池的电极、以及使用了该电极的锂离子二次电池。

背景技术

近年，锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池作为个人计算机、便携终端等的所谓便携电源和车辆驱动用电源很好地使用。尤其是重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池，作为电动车、混合动力汽车等车辆所使用的高输出电源(例如使与车辆驱动轮连结的发动机驱动的电源)，其重要性不断提高。

该锂离子二次电池(以下也简称为“电池”)是通过向包含正极和负极的一对电极之间填充电解液来构成的，正极和负极的各个合剂层中，包含能够插入和脱离锂(Li)的活性物质(正极活性物质和负极活性物质)。并且，该锂离子二次电池中，通过Li离子经由电解液在正极和负极之间移动来进行充放电。

该锂离子二次电池中，一直以来提出了向电池内部(例如电解液、正极合剂层等)添加具有Li离子吸引功能的锂盐的技术。例如，专利文献1中公开了向正极合剂层添加第1锂盐(磷酸锂)和第2锂盐(碳酸磷酸锂等)，并将这些锂盐的比例调整为预定值的技术。根据该专利文献1所记载的技术，能够改良锂离子二次电池的耐久性和内阻。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016-51610号公报

发明内容

然而，近年，为了能够作为车辆用的高输出电源等更好地使用，对于提高锂离子二次电池性能的要求日益增强。并且，对于如上所述的有关添加锂盐的技术也期望进一步的改良。

本发明是根据这样的要求而完成的，其目的在于提供一种技术，在向电池内部添加锂盐的锂离子二次电池中，能够更好地提高该电池的性能。

为了实现上述目的，作为本发明的一方式，提供以下结构的锂离子二次电池用电极(以下也简称为“电极”)。

在此公开的锂离子二次电池用电极，通过在箔状电极集电体的表面赋予含有粒状电极活性物质的电极合剂层而构成。

并且，这样的电极中，在电极合剂层中添加了具有锂离子吸引功能的锂盐，将电极合剂层沿厚度方向等分为3个区域，将这3个区域从电极集电体侧向电极合剂层的表面设为第1区域、第2区域、第3区域，此时，第1区域中的锂盐成分量S1和第3区域中的锂盐成分量S3满足下式(1)的关系，并且，存在于电极合剂层中的锂盐的凝聚物的最大粒径小于1μm。

0S3/S1≤4 (1)

本发明人为了比以往提高锂离子二次电池的性能，考虑了改良有关添加锂盐的技术。

并且，进行了各种研究，结果发现，在向电池内部添加了锂盐的情况下，根据电极合剂层中的锂盐分布状态，电池的输入输出特性变化大。具体而言，向电解液添加了锂盐的情况下，如图4所示，电解液容易与电极120的电极合剂层124的表面附近区域(第3区域A3)接触，因此锂盐125容易在该第3区域A3较多地存在。这样锂盐125在电极合剂层124的表面附近偏向存在时，仅在该表面附近区域的Li离子吸引性增大，难以向电极集电体122附近的区域(第1区域A1)的电极活性物质123效率良好地供给Li离子。结果，在电极合剂层124的第1区域A1的电阻部分地上升，因此尽管添加了锂盐，仍无法使电池的输入输出特性适当地提高。