[发明专利]锂二次电池用电极及其制造方法

说明书

本发明的目的在于提供安全性优异、内部电阻充分降低的锂二次电池用电极及其制造方法。＜1＞一种锂二次电池用电极，是在电极活性物质层的表面将多孔聚酰胺酰亚胺(PAI)层层叠一体化而得到的，多孔PAI层具有以下特征。1)多孔PAI层的离子传导率为0.6mS/cm以上。2)多孔PAI层的厚度超过1μm且小于30μm。＜2＞上述锂二次电池用电极的制造方法的特征在于，将包含粘结剂、活性物质微粒和溶剂的分散体涂布于作为锂二次电池用电极的集电体的金属箔的表面并进行干燥从而在金属箔上形成电极活性物质层，然后，在该电极活性物质层的表面涂布包含PAI和溶剂的涂液而形成涂膜，在此之后，除去上述涂膜中的溶剂，由此在涂膜内发生相分离而形成离子透过性多孔层，同时使上述电极活性物质层与上述离子透过性多孔层层叠一体化，其中，PAI包含4,4’‑二氨基二苯醚作为二胺成分，溶剂为由5质量份～20质量份的酰胺系溶剂和80质量份～95质量份的四甘醇二甲醚(TG)构成的混合溶剂(其中，上述酰胺系溶剂和TG的合计量为100质量份)。

技术领域

本发明涉及安全性优异且容量高、充放电循环特性良好的锂二次电池用电极及其制造方法。

背景技术

在锂二次电池中，有时因电极表面的损伤、凹凸而破坏与电极相接的隔离件的电绝缘性。其结果，有时发生电气内部短路。

为了防止该内部短路，专利文献1中提出了如下方法：通过将溶解有聚酰胺酰亚胺(PAI)等耐热性高分子的溶液涂布在正极面上，将该正极浸渍于包含对PAI的不良溶剂的凝固液中，使PAI等析出，并进行干燥，从而制造多孔PAI层与正极一体化的锂二次电池用正极。然而，使用这样的方法而制造的由PAI等构成的多孔层的离子透过性并不充分，因此电极的内部电阻变高，结果存在得不到良好的充放电特性的问题。应予说明，使用上述的凝固液而得到多孔层的方法会由凝固浴而产生包含不良溶剂的废液，因此从环境适合性的观点考虑，即便作为制造方法也存在问题。

作为解决使用这样的凝固液的方法的问题的方法，专利文献2中提出了如下方法：通过将包含对PAI等耐热性高分子的良溶剂和不良溶剂的均匀溶液涂布于电极表面并进行干燥而形成多孔层。

现在技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-185731号公报

专利文献2：国际公开2014/106954号公报

发明内容

然而，即便是由该方法得到的电极，为了制成能够以短时间充放电的锂二次电池用的电极，离子透过性也并不充分，还需要制成使离子透过性进一步提高、内部电阻进一步降低的多孔PAI层。

因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供安全性优异、内部电阻充分降低的锂二次电池用电极及其制造方法。

本发明人等发现可通过特定PAI的化学结构、且将由使涂布用的PAI溶液的溶剂组成为特定组成的PAI溶液得到的多孔PAI层层叠一体化的电极来解决上述课题，从而完成了本发明。

本发明的主旨如下。

＜1＞一种锂二次电池用电极，是在电极活性物质层的表面将多孔PAI层层叠一体化而得的，多孔PAI层具有以下特征：

1)多孔PAI层的离子传导率为0.6mS/cm以上。

2)多孔PAI层的厚度超过1μm且小于30μm。