[发明专利]锂离子二次电池及其制造方法、以及锂离子二次电池用正极

说明书

一种锂离子二次电池，其是具备正极和负极的锂离子二次电池，其中，所述正极具备正极活性物质层、以及设置在所述正极活性物质层的表面上的绝缘层，所述绝缘层被配置为与所述负极相接触，所述正极活性物质层的设置有绝缘层的表面的表面粗糙度Ra为0.5～2.0μm，所述正极活性物质层的密度为3.0～4.0g/cc，所述绝缘层的厚度为10～30μm。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池及其制造方法、以及锂离子二次电池用正极。

背景技术

锂离子二次电池用作用于储藏电力的大型固定电源、用于电动汽车等的电源，近年来，有关电池的小型化和薄型化的研究不断发展。锂离子二次电池通常具备：两个电极，其在由金属箔等制成的集电体的表面上形成电极活性物质层；以及配置在两个电极之间的隔板。隔板起到防止两个电极间出现短路现象以及保持电解液的作用。作为隔板，通常使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类多孔膜。

以往，为了减少零件数量等，尝试不使用上述多孔膜等隔板而使锂离子二次电池为无隔板锂离子二次电池。为了将形成为无隔板，已对在电极活性物质层表面上形成绝缘层并通过该绝缘层防止两个电极间的短路进行研讨。作为绝缘层，如专利文献1中公开内容所示，作为绝缘层，通常含有绝缘性粒子以及使绝缘层粒子互相结合的粘接剂，且具有三维网络孔隙结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第3253632号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，需要锂离子二次电池确保在加热时的热失控等的安全性并且改善充放电特性、输出功率特性等。然而，以往的无隔板中所使用的绝缘层，不能说对绝缘层的结构及其与电极活性物质层的组合进行了充分的研究，也不能说该绝缘层可以充分地改善安全性、充放电特性、以及输出功率特性。

因此，本发明的技术问题为提供一种即使为无隔板但仍然可以使安全性、充放电特性及输出功率特性均良好的锂离子二次电池、以及锂离子二次电池用负极。

用于解决问题的技术方案

本发明的发明人等进行了深入研究，其结果，发现了通过将正极活性物质层的表面粗糙度及密度、以及设置在正极活性物质层与负极活性物质层之间的绝缘层的厚度调整至指定范围内，可以解决上述技术问题，从而完成了以下发明。即，本发明如下所示。

[1]一种锂离子二次电池，其是具备正极和负极的锂离子二次电池，其中，所述正极具备正极活性物质层、以及设置在所述正极活性物质层的表面上的绝缘层，所述绝缘层被配置为与所述负极相接触，所述正极活性物质层的设置有绝缘层的表面的表面粗糙度Ra为0.5～2.0μm，所述正极活性物质层的密度为3.0～4.0g/cc，所述绝缘层的厚度为10～30μm。

[2]如[1]所述的锂离子二次电池，其中，所述绝缘层含有绝缘性微粒以及绝缘层用粘接剂。

[3]如[1]或[2]所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层含有正极活性物质以及正极用粘接剂。

[4]如[3]所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质为锂镍钴铝类氧化物。

[5]如[3]或[4]所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层进一步含有导电助剂。

[6]一种锂离子二次电池的制造方法，其是[1]～[5]中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，该方法具备：在正极活性物质层的表面上涂覆绝缘层用组合物形成绝缘层从而获得正极的工序、以及隔着所述绝缘层将所述正极压接至负极上的工序。

[7]如[6]所述的锂离子二次电池的制造方法，其中，所述绝缘层用组合物含有绝缘性微粒、绝缘层用粘接剂、以及有机溶剂，所述绝缘层用组合物在25℃下的粘度为2000～4000cps。