[发明专利]非水电解质二次电池用电极

说明书

本发明的目的在于提供一种在适于安装在车辆的非水电解质二次电池中，实现优异的输出功率特性以及循环耐久性的手段。本发明提供一种非水电解质二次电池用电极，其具有：集电体、设置于所述集电体表面上且含有第一电极活性物质的第一电极活性物质层、以及设置于所述第一电极活性物质层的表面上且含有第二电极活性物质的第二电极活性物质层，其中，所述第一电极活性物质层含有发生了晶体化状态的粘合剂，所述第二电极活性物质层实质上不含有发生了晶体化状态的粘合剂。

技术领域

本发明涉及一种非水电解质二次电池用电极。

背景技术

近年来，期望通过各种电动车辆的普及来解决环境和能源问题。这些电动车辆普及的关键在于电动驱动用电源等车载电源，已经积极进行二次电池的开发。电动车辆需要延长充电一次的续航距离，优选能量密度更高的二次电池。

作为提高电池的能量密度的手段，例如，可列举：用于提高电极活性物质层中的活性物质的密度的方法。然而，若仅增大活性物质层中活性物质的密度，则活性物质层中的孔隙减少，充放电反应所需的电解质有时(电解液)不能充分渗透并保留在活性物质层中。结果，有时出现以下问题：电池的能量密度降低，高电池速度下的输入/输出功率特性(高速充电/放电性能)和充电/放电循环特性(循环耐久性)降低。

作为改善电池的充电/放电循环特性(循环耐久性)的技术，例如，日本特开2006-66243号公报所记载的技术。具体而言，日本特开2006-66243号公报所记载的技术中，首先，将含有分散剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂)和粘合剂的活性物质混合物糊剂涂布于集电体。然后，通过干燥除去分散剂，对涂膜进行加压，在粘合剂的晶体化温度以上且低于熔点的温度下进行热处理。公开了通过该方式制造非水电解质二次电池用电极，可以提高活性物质混合物的密合性、电极板的导电性等。另外，还公开了这些改进的结果，可以改善循环耐久性。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，作为提高电池的能量密度的其他方法，可列举将单个电极对应的电极活性物质层加厚(厚膜化)的方法。通过该技术特征，对电池的单位体积的电池反应有贡献的电极活性物质层的体积的比例增大。结果，可以实现体积能量密度的提高。

特别是，电极活性物质层所含有的粘合剂的比例越少，单位体积的电池容量提高，得到高容量密度的电池，因此，采用不使用粘合剂而制备电极的方法。

然而，已知日本特开2006-66243号公报所记载电池中，虽然循环耐久性优异，难以加厚电极活性物质层，因此，难以得到高容量密度的电池。具体而言，根据本发明的发明人的讨论，可知使用日本特开2006-66243号公报所记载的技术，并加厚电极活性物质层时，在分散剂的干燥和去除工序中，电极活性物质层中可能出现裂纹(裂缝)。另外，在电极活性物质层中出现裂纹时，电池的内阻增加、循环耐久性降低以及锂容易析出，会引起电池特性降低。

另一方面进行了厚膜化而不使用粘合剂的电池，得到高容量密度，由于电极活性物质层与集电体的界面的密合性不充分，因此难以得到优异的耐久性。根据本发明的发明人的讨论，为得到充分的耐久性，需要将电池在400kPa以上的高压下约束电池。但是，安装在车辆上时，电池几乎不能施加约束压力，即使在约束不充分的状态下，也需要确保循环耐久性。

因此，本发明的目的在于提供一种适用于安装于车辆的非水电解质二次电池的手段，该手段可以实现优异的输入/输出功率特性和循环耐久性。

解决技术问题的手段

本发明的发明人等为解决所述问题而进行了深入研究。结果发现，非水电解质二次电池用电极中，在集电体以及不含有发生了晶体化状态的粘合剂的电极活性物质层之间，设置含有发生了晶体化状态的粘合剂的电极活性物质层是有效的，从而完成本发明。