本发明专利技术的锂二次电池电极形成用组合物的特征在于，包含用导电性碳被覆的下述通式(1)所示的活性物质、分散剂、粘合剂、以及溶剂，作为上述活性物质，组合使用分别由平均一次粒径为50～300nm的微细的一次粒子形成的粒径不同的二次粒子和造径粒子。通式(1)：LiFe1-xMxPO4(0≤x≤1)(式中，M表示选自由Mn、Co、Ni和V组成的组中的至少1种金属元素。)
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池的电极形成用组合物、电极和锂二次电池
本专利技术涉及锂二次电池电极形成用组合物、使用了上述组合物的电极和锂二次电 池。
技术介绍
近年来，数码相机、便携式电话那样的小型便携型电子设备被逐渐广泛使用。这些 电子设备中搭载的电池需要为小型、轻量、且具有大容量的电池性能。作为这样的电池，锂 二次电池备受瞩目。另一方面，在位置固定地进行使用的大型二次电池领域，也期待大型非 水电解质二次电池来代替现有的铅蓄电池。此外，近年来，从资源枯竭、环境问题的观点出 发，如在混合动力汽车、电动汽车等中所看到的那样，也研究了将二次电池用作动力源。 为了应对上述需求，正在积极进行锂二次电池的开发。例如，锂二次电池的电极 可以由在金属箔的集电体表面上具备正极合剂层的正极和在金属箔的集电体表面上具备 负极合剂层的负极构成。上述正极合剂层例如可以由包含含有锂离子的正极活性物质、导 电助剂和粘合剂树脂的电极形成用组合物形成。另一方面，上述负极合剂层例如可以由包 含能够进行锂离子的脱插的负极活性物质、导电助剂和粘合剂树脂的电极形成用组合物形 成。 上述电极中，混合材料层中各成分的分布状态是重要的。其理由是，分散状态不仅 影响电极物性，还影响电池性能。因此，至今仍在研究对含有活性物质的各成分的分布状态 进行控制的各种方法。 例如，已经报告了并用平均粒径不同的多种活性物质粒子从而在混合材料层中高 填充地配置活性物质的各种方法（专利文献1?4)。这些方法作为提高电池容量的方法是 有效的。专利文献1和2公开了使用一次粒径不同的活性物质粒子作为具有不同平均粒径 的活性物质的方法。可是，根据上述方法，充放电速度由于粒径的不同而发生变化，因此存 在容易对小粒径的活性物质产生负荷、容易导致循环特性的劣化的倾向。此外离子扩散性、 电子传导性低的活性物质，如果一次粒径变大，则性能恶化。因此，在使用了上述活性物质 的情况下，难以应用上述方法。 此外，专利文献3和4公开了为了获得不同平均粒径的活性物质而进行粒子粉碎 的方法。可是，对活性物质粒子施加大的剪切力而进行粉碎容易导致活性物质本来具有的 性能受到损伤的结果。尤其是具有橄榄石结构的锂磷酸金属复合粒子，粒子的表面用导电 性碳被覆。因此，在使用其作为活性物质应用上述方法的情况下，在将上述粒子粉碎而获得 小粒径的活性物质的过程中，非被覆面大量露出，存在电池性能大幅降低的倾向。 另外，还报告了制作电极形成用组合物时，除了现有的材料以外使用分散剂的方 法（专利文献5)。通过使用分散剂，可以将各成分均匀地配置在混合材料层中。可是，即使 在使用了这些分散剂的情况下，就混合材料层的强度、厚膜化、混合材料层与集电体的密合 性、高速充放电特性等的观点而言，也还有待改善。这样，为了实现期望的电极和二次电池 的特性，期望有进一步的改善。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2006-310311号公报 专利文献2:日本特开2009-146788号公报 专利文献3:日本特开2009-283354号公报 专利文献4:日本特开2003-109592号公报 专利文献5:日本特许3213944号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂二次电池电极形成用组合物，所述锂二次电池电极 形成用组合物可以在混合材料层中高填充地配置活性物质，此外，即使在使用锂扩散性、电 子传导性差的具有橄榄石结构的正极材料的情况下，也具有非常优异的充放电容量。进一 步，本专利技术的目的还在于提供一种锂二次电池电极形成用组合物，所述锂二次电池电极形 成用组合物在具有集电体和混合材料层的电极的制作中，即使在集电体上以获得充分的膜 厚的方式涂布组合物的情况下，涂膜也没有裂纹，可以形成与集电体的密合性优异、耐久性 也优异的混合材料层。 本专利技术人等为了解决上述现有技术中的课题反复进行深入研究，结果完成了使用 两种活性物质和分散剂的锂二次电池电极形成用组合物，所述两种活性物质的一次粒径均 微细且二次粒径互不相同。即，本专利技术涉及以下记载的实施方式。 < 1 >一种组合物，其特征在于，其为包含第一活性物质、第二活性物质、分散剂、 粘合剂以及溶剂的锂二次电池电极形成用组合物，上述第一活性物质为由将下述通式（1) 所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的二 次粒子，上述被覆一次粒子的平均粒径为50?300nm，上述二次粒子的平均粒径为300nm? 5 μ m，上述第二活性物质为由将下述通式（1)所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的 表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的造粒粒子，上述被覆一次粒子的平均粒径为 50?300nm，上述造粒粒子的平均粒径为5?30 μ m。 通式（1) :LiFei_xMxP04 (0 彡 x 彡 1) (式中，Μ表示选自由Μη、Co、Ni和V组成的组中的至少1种金属元素。） < 2 >根据上述< 1 >记载中的组合物，上述第二活性物质为使用上述第一活性 物质制作的造粒粒子。 < 3 >根据上述< 1 >或< 2 >中记载的组合物，上述分散剂具有选自由酸性官 能团、碱性官能团和羟基组成的组中的至少一种官能团。 < 4 >根据上述< 1 >?< 3 >中任一项记载的组合物，以上述第一活性物质粒 子与上述第二活性物质粒子的合计重量为基准，上述第一活性物质的含量为10?90重 量％的范围。 < 5 >根据上述< 1 >?< 4 >中任一项记载的组合物，其进一步含有导电性微 粒碳材料。 < 6 >根据上述< 1 >?< 5 >中任一项记载的组合物，上述导电性微粒碳材料 包含选自由炭黑、石墨、纤维状碳和石墨烯组成的组中的至少1种。 < 7 >-种电极，其为具有集电体和在该集电体的表面上形成的混合材料层的锂 二次电池用电极，上述混合材料层为使用上述< 1 >?< 6 >中任一项记载的组合物形成 的干燥涂膜。 < 8 >根据上述< 7 >中记载的电极，上述干燥涂膜的膜厚为90μπι以上。 < 9 >-种锂二次电池，其为具有正极、负极和电解液的锂二次电池，上述正极为 上述< 7 >或< 8 >中记载的电极。 根据本专利技术，可以提供一种锂二次电池电极形成用组合物，所述锂二次电池电极 形成用组合物可以在混合材料层中高填充地配置活性物质，即使在集电体上以获得充分的 膜厚的方式进行涂布，涂膜也没有裂纹。此外，根据本专利技术的锂二次电池电极形成用组合 物，可以形成与集电体的密合性优异的混合材料层，可以提供耐久性、充放电容量、高速充 放电特性也优异的二次电池。 本专利技术公开的内容涉及2012年4月27日提出的日本特愿2012-103198号的主题， 该申请说明书的公开内容全部为了参照并入本说明书中。 【具体实施方式】 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，其特征在于，其为包含第一活性物质、第二活性物质、分散剂、粘合剂以及溶剂的锂二次电池电极形成用组合物，所述第一活性物质为由将下述通式(1)所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的二次粒子，所述被覆一次粒子的平均粒径为50～300nm，所述二次粒子的平均粒径为300nm～5μm，所述第二活性物质为由将下述通式(1)所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的造粒粒子，所述被覆一次粒子的平均粒径为50～300nm，所述造粒粒子的平均粒径为5～30μm，通式(1)：LiFe1‑xMxPO4 (0≤x≤1)式中，M表示选自由Mn、Co、Ni和V组成的组中的至少1种金属元素。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.27 JP 2012-1031981. 一种组合物，其特征在于， 其为包含第一活性物质、第二活性物质、分散剂、粘合剂以及溶剂的锂二次电池电极形 成用组合物， 所述第一活性物质为由将下述通式（1)所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的 表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的二次粒子，所述被覆一次粒子的平均粒径为 50?300nm，所述二次粒子的平均粒径为300nm?5 μ m， 所述第二活性物质为由将下述通式（1)所示的锂磷酸金属复合粒子的一次粒子的 表面用导电性碳被覆的被覆一次粒子形成的造粒粒子，所述被覆一次粒子的平均粒径为 50?300nm，所述造粒粒子的平均粒径为5?30 μ m， 通式（1) :LiFei_xMxP04 (0 彡 x 彡 1) 式中，Μ表示选自由Mn、Co、Ni和V组成的组中的至少1种金属元素。2. 根据权利要求1所述的组合物，所述第二活性...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤崇伦，八手又彰彦，诸石顺幸，尾内良行，榊淳子，
申请(专利权)人：东洋油墨SC控股株式会社，东洋色材株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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