非水电解质二次电池用电极板以及使用其的非水电解质二次电池及其制造方法技术

在芯体表面设置了具有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层的非水电解质二次电池用电极板中，其特征在于，在所述电极活性物质层的厚度方向的中央区域具有所述粘合剂的量最少的部分，且从该部分朝向所述芯体侧以及外表面侧按照所述电极活性物质层中所含的所述粘合剂的量连续性增大的方式来分布所述粘合剂。优选，在将假定所述粘合剂均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，将所述电极活性物质层的距所述外表面为厚度10％的区域即所述电极活性物质层的距外表面为厚度10％的区域中的电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量限制得多于10。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池用电极板以及使用其的非水电解质二次电池及其制造方法
本专利技术涉及非水电解质二次电池的循环特性的提升。
技术介绍
非水电解质二次电池由于具有高的能量密度且为高容量，因此作为移动电话、智能手机、笔记本电脑等便携设备的驱动电源被广泛利用。近年来，要求非水电解质二次电池的循环特性的进一步提升。用于这种非水电解质二次电池的电极板，从提高生产率、放电特性的观点出发，通过将混合电极活性物质、粘合剂和溶媒而成的电极活性物质浆料涂覆在芯体上进行干燥然后压延的制法来制作。在此，由于粘合剂不直接有助于充放电，因此若使其量过大，则放电容量会下降。另一方面，若使粘合剂量过少，则电极活性物质层的剥离强度会下降，从而电极活性物质易于从芯体脱落。作为与非水电解质二次电池的粘合剂相关的技术，有下述专利文献1～5。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-89871号公报专利文献2：日本特开2011-192539号公报专利文献3：日本特开平9-147834号公报专利文献4：日本特开2008-258055号公报专利文献5：日本特开平10-284059号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1为一种在金属集电体上设置活性物质的涂膜层而成的二次电池电极，并公开了该活性物质层中的胶粘剂分布在胶粘剂分布系数0.5～5.0的范围内的技术。根据该技术，可获得优异的电池特性。专利文献2为一种具有集电体、被形成在集电体的表面的第1合剂层、和被形成在第1合剂层的表面的第2合剂层的电极，并公开了使第2合剂层含有比第1合剂层少量的胶粘剂的技术。根据该技术，能够提供具有优异的速率特性及循环特性、以及高容量的非水电解质二次电池用电极。专利文献3公开了负极活性物质层由胶粘剂的量从与集电体的界面起朝外阶段性变少的第1、第2、第3负极活性物质层7a、7b、7c构成的技术。根据该技术，能够提供已被高容量化以及高能量密度化的电池。专利文献4公开了使用如下正极的技术，该正极具备：正极集电板、和被层叠在该正极集电板上且包含正极原料粉末以及正极胶粘剂的多个正极合材层，使该多个正极合材层之中位于最靠正极集电板侧的最内侧正极合材层所涉及的正极胶粘剂的含有率比其他正极合材层高，且设为4wt％以上且7wt％以下。根据该技术，可获得输出特性良好且循环寿命特性良好的二次电池。专利文献5公开了如下技术，即，对有机溶媒和含氟树脂的胶粘剂进行混合，将胶粘剂溶液涂覆在包含铜箔的集电体的两面上进行半干燥来形成半干燥胶粘剂层，在制作出混合有石墨和氟树脂的混合物之后，将对有机溶媒和该混合物进行湿式混合而成的碳材溶液涂覆在半干燥胶粘剂层的各个层上并进行干燥，从而在集电体形成负极材层的技术。根据该技术，能够在不使放电容量下降的情况下充分地提高负极材层和负极集电体的密接性。然而，即便使用上述专利文献1～5所涉及的技术，循环特性也是不充分的。本专利技术的目的在于提供循环特性优异的非水电解质二次电池。用于解决课题的手段用于解决上述课题的非水电解质二次电池用电极板所涉及的本专利技术如下所述那样构成。在芯体表面设置了具有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层的非水电解质二次电池用电极板中，其特征在于，在所述电极活性物质层的厚度方向的中央区域具有所述粘合剂的量最少的部分，且从该部分朝向所述芯体侧以及外表面侧按照所述电极活性物质层中所含的所述粘合剂的量连续性增大的方式来分布所述粘合剂。本专利技术者们研究了粘合剂和循环特性的关系，可获知如下内容。若粘合剂量多，则粘合剂会覆盖电极活性物质表面，从而电极活性物质的锂离子的接受能力变差，另一方面，非水电解质的保持能力得到提高。并且，通过取得锂离子的接受能力和充放电循环时的非水电解质量的平衡，从而能够提高循环特性。在上述本专利技术的构成中，因为非水电解质容易不足的芯体侧的粘合剂量多，所以在芯体侧保持有许多量的非水电解质。此外，在充放电循环时，非水电解质从粘合剂量多且保持有多量的非水电解质的外表面侧被向粘合剂的量少(非水电解质保持量少)的中央区域侧供给。鉴于这些情形，电极活性物质层整体上的非水电解质量被平衡，在电极活性物质层整体中充放电循环顺利地进展，所以循环特性提高，且电极板的电阻变低。即，在上述构成中，较之于锂离子的接受能力下降的不良影响，能够增大非水电解质的充足供应所带来的效果，所以能够实现循环特性优异的非水电解质二次电池。此外，由于在芯体侧的粘合剂多，因此也能够防止因冲击等使得电极活性物质层从芯体剥落。另外，电极活性物质层的中央区域，在以电极活性物质层的芯片侧面为基点的情况下，意味着电极活性物质层的厚度方向10～90％的区域。更优选，以电极活性物质层的芯片侧面为基点，在电极活性物质层的厚度方向20～80％的区域中具有所述粘合剂的量最少的部分。此外，进一步优选，以电极活性物质层的芯片侧面为基点，在电极活性物质层的厚度方向45～55％的区域中具有所述粘合剂的量最少的部分。此外，粘合剂的量的分布连续性变化，在电极活性物质层内不存在每单位厚度的粘合剂的量不连续变化的界面。此外，优选构成为在中央区域的粘合剂浓度梯度比在外表面侧、芯体侧的粘合剂浓度梯度小。在上述构成中，能够构成为，在将假定所述粘合剂均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，以所述电极活性物质层的芯片侧面为基点，所述电极活性物质层的厚度方向90～100％的区域中的每单位厚度的粘合剂量始终比10多。为了进一步提高在外表面侧的非水电解质保持能力，优选如上所述那样限制。在此，“电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量”并不是指电极活性物质层的特定的厚度区域内所存在的粘合剂量，而是指以微分的方式捕获电极活性物质层的厚度方向上所存在的粘合剂的量而得的值。并且，“在将假定所述粘合剂均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，以所述电极活性物质层的芯片侧面为基点，所述电极活性物质层的厚度方向90～100％的区域中的每单位厚度的粘合剂量比10多”，是指以电极活性物质层的芯片侧面为基点，在电极活性物质层的厚度方向90～100％的区域(外表面侧的厚度10％区域)中不存在粘合剂量为10以下的部分。在上述构成中，能够构成为，在将假定所述粘合剂于所述电极活性物质层内均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，以所述电极活性物质层的芯片侧面为基点，所述电极活性物质层的厚度方向45～55％的区域中的每单位厚度的粘合剂量不足10，所述电极活性物质层的厚度方向0～10％的区域中的每单位厚度的粘合剂量比10多。为了进一步抑制电极活性物质层从芯体的脱离，优选如上述那样限制芯体侧的厚度10％区域(厚度方向0～10％的区域)中的粘合剂的量。此外，为了进一步提高循环特性，优选如上述那样限制中央附近的区域(厚度方向45～55％的区域)中的粘合剂的量。此外，优选厚度方向45～55％的区域中的所述粘合剂的量分布的下限值设为形成电极活性物质层所需的最低限度的量。在上述构成中，能够构成为，所述电极活性物质层中所含的所述电极活性物质和所述芯体的接触面积比率为30％以上。为了进一步抑制电极活性物质层从芯体的脱离，更优选如上述那样限制。此外，更优选活性物质粒子咬入芯体。作为粘合剂，能够使用聚偏氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用电极板，在芯体表面设置了具有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其中，在所述非水电解质二次电池用电极板中，在所述电极活性物质层的厚度方向的中央区域具有所述粘合剂的量最少的部分，且从该部分朝向所述芯体侧以及外表面侧按照所述电极活性物质层中所含的所述粘合剂的量连续性增大的方式来分布所述粘合剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.30 JP 2012-2395421.一种非水电解质二次电池用电极板，在芯体表面设置了具有电极活性物质和粘合剂的电极活性物质层，其特征在于，在所述非水电解质二次电池用电极板中，在所述电极活性物质层的厚度方向的中央区域具有所述粘合剂的量最少的部分，且从该部分朝向所述芯体侧以及外表面侧按照所述电极活性物质层中所含的所述粘合剂的量连续性增大的方式来分布所述粘合剂。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用电极板，其中，在将假定所述粘合剂均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，以所述电极活性物质层的芯片侧面为基点，所述电极活性物质层的厚度方向90～100％的区域中的每单位厚度的粘合剂量比10多，其中，所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量是以微分的方式捕获电极活性物质层的厚度方向上所存在的粘合剂的量而得的值。3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池用电极板，其中，在将假定所述粘合剂于所述电极活性物质层内均匀分布的情况下的所述电极活性物质层每单位厚度的粘合剂量设为10时，以所述电极活性物质层的芯片侧面为基点，所述电极活性物质层的厚度方向45～55％的区域中的每单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣川元贵，伊达健二，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP