锂离子二次电池用电极和锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池用电极，其具有：正极集电体；正极第一层，其包含第一导电剂和作为具有酯键的合成高分子的第一粘结剂，并且形成在所述正极集电体上；以及正极第二层，其具有正极活性物质、第二粘结剂和第二导电剂，并且形成在所述正极第一层的形成有所述正极集电体的面的相反面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及已施行对于过充电的对策的裡离子二次电池用电极、和具有该裡离子 二次电池用电极的裡离子二次电池。 本申请基于2013年9月30日在日本申请的特愿2013-203874号要求优先权，其内容 W引用方式并入本文。
技术介绍
随着笔记本型电脑、移动电话、数码相机等电子设备的普及，用于驱动运些电子设 备的二次电池的需求正在扩大。近年来，随着运些电子设备的高功能化的进展，耗电正在增 加，而且人们也期待小型化，因此对于二次电池要求能量密度?输出密度的提高。作为能够 达到高能量密度?高输出密度的二次电池，裡离子二次电池等使用非水电解液的二次电池 前景广阔。 然而，裡离子二次电池中，使用了化学活性高的裡、可燃性高的电解液、过充电状 态下稳定性低的裡过渡金属复合氧化物作为电池材料。已知过充电状态下进一步继续充电 的话，存在电池材料之间的化学反应急剧进行，从而电池发热等问题。因此，必须在到达过 充电状态前迅速停止充电，目前采用通过外部电路进行电压监控、充电停止等的机构。 运样的防止电池发热的机构不仅设置在电池的外部电路，如W下所述也设置在电 池的内部。 例如，专利文献1中，公开了一种电解液添加剂，其W因伴随过充电的电压上升而 使添加在电解液中的材料氧化聚合，使电池的内部电阻上升的方式抑制过充电。 专利文献2中，公开了因伴随过充电的溫度上升使电极电阻上升，从而抑制过充电 的方法。具体而言，在将由正极材料或负极材料形成的电极混合层层叠在集电体上的电极 中，电极混合层中，或者沿着电极混合层与集电体的界面含有热膨胀性的微胶囊。处于过充 电状态下时，通过微胶囊发泡使得电极混合层与集电体分离，从而电极电阻提高。[000引专利文献3中，公开了因伴随过充电的电压上升导致正极混合物中所含的化合物 分解产生气体，且电池的内部电阻上升从而抑制进一步过充电的正极。 专利文献4中，公开了具有正极集电体，且具有由导电剂、粘结剂与过充电状态下 在高电位下分解的物质形成的第一层、W及在第一层上形成的由正极活性物质、导电剂和 粘结剂形成的第二层的二层结构的正极。关于运样构成的正极，在因过充电而成为高电位 的情况下，在高电位下分解的物质被分解而生成气体。 其结果，在第一层结构破坏的同时，发生第一层与第二层的界面破坏，运使得电池 的内部电阻提高，从而遮断充电电流，并抑制过充电。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利第3938194号公报 专利文献2:日本专利第4727021号公报 专利文献3:日本专利特开2008-181830号公报 专利文献4:日本专利第4236308号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而，在如专利文献1所示将抑制过充电的添加剂混合在电解液中的情况下，存在 电解液中的电解质离子传导性降低的问题。另外，存在高溫储存时也发生添加剂的反应，从 而电池循环寿命、高溫保存性能低下的问题。 另外，在如专利文献2所示将因伴随过充电的溫度上升而发生热膨胀的微胶囊导 入正极内的情况下，也存在高溫储存时微胶囊逐渐膨胀而使正极电阻上升，因此电池循环 寿命、高溫保存性能低下的问题。 另外，在如专利文献3所示将因伴随过充电的电压上升而分解从而生成气体的化 合物导入正极混合物内的情况下，存在正极混合物中的活性物质量降低，因此正极容量低 下的问题。 另外，在如专利文献4所示将因伴随过充电的电压上升而分解从而生成气体的化 合物导入集电体上的正极第一层内的情况下，存在因气体产生材料导入而导致的成本上升 的问题。 鉴于运样的问题完成了本专利技术，其目的在于提供一种在抑制制造成本的同时，抑 制成为过充电状态时的发热的裡离子二次电池用电极，W及具有该裡离子二次电池用电极 的裡离子二次电池。 解决问题的方案 根据本专利技术第一方面的裡离子二次电池用电极具有正极集电体;正极第一层，其 包含第一导电剂和作为具有醋键的合成高分子的第一粘结剂，并且形成在所述正极集电体 上；W及正极第二层，其具有正极活性物质、第二粘结剂和第二导电剂，并且形成在所述正 极第一层的形成有所述正极集电体的面的相反面上。 上述第一方面中，所述合成高分子可W是聚醋、聚氨醋、W及聚醋氨基甲酸醋中的 任意一种。 根据本专利技术第二方面的裡离子二次电池具有根据上述第一方面所述的裡离子二 次电池用电极、吸留并释放裡离子的负极、W及非水电解液。 上述第二方面中，在所述裡离子二次电池用电极与所述负极之间的电位差为 4.33VW上4.76VW下时，所述第一粘结剂开始变质从而所述第一粘结剂的电阻值可W变 大。上述第二方面中，所述第一粘结剂可W通过氧化聚合或氧化分解而变质。 本专利技术的效果 可通过根据本专利技术的上述各方面的裡离子二次电池用电极和裡离子二次电池，在 抑制制造成本的同时，抑制成为过充电状态时的发热。 附图简要说明 为根据本专利技术一个实施方案的裡离子二次电池用电极的侧面的截面图。 为使用了根据本专利技术一个实施方案的裡离子二次电池用电极的本实施方案 的裡离子二次电池的侧面的截面图。 为本专利技术的比较例的裡离子二次电池的侧面的截面图。【具体实施方式】 下面，参照图1至图3对根据本专利技术一个实施方案的正极(裡离子二次电池用电极） 和裡离子二次电池(下面也简称为"电池"）进行说明。 如图1所示，本实施方案的正极1具有正极集电体10;正极第一层11，其具有第一粘 结剂和第一导电剂，并形成在正极集电体10上；W及正极第二层12,其具有正极活性物质、 第二粘结剂和第二导电剂，并形成在正极第一层11上且与正极集电体10为相反侧。 正极1具有在正极集电体10上形成有正极第一层11和正极第二层12的2层结构。 下面，对正极1的结构进行说明。 (正极） 正极集电体10没有特别限定，可W使用将侣、不诱钢、锻儀钢等公知的材质形成为 板状的材料。 正极第一层11所含的第一粘结剂在裡离子二次电池成为过充电状态的情况下，必 须是在高电压下变质的合成高分子，例如，通过氧化聚合、氧化分解、或发泡等变质的合成 高分子。作为该合成高分子，优选使用主链上含有醋键的树脂，具体而言，可W使用聚醋、聚 氨醋、W及聚醋氨基甲酸醋中的任意一种。 正极第一层11中所含的第一导电剂可W使用（例如）乙烘黑、科琴黑、炭黑、石墨 (黑铅）、碳纳米管等公知的材料。 正极第一层11可W通过W下方式形成：将上述第一粘结剂和第一导电剂在甲乙 酬、甲苯等单一溶剂或混合溶剂中混合后，在正极集电体10上涂布并干燥。 正极第二层12所含的正极活性物质没有特别限定，可W使用现有公知的活性物 质。作为正极活性物质，可W列举(例如)能够释放裡离子的裡过渡金属复合氧化物。作为裡 过渡金属复合氧化物的例子，可W列举LiNi化、LiMn化、LiCo〇2、LiFeP〇4等。另外，作为正极 活性物质，也可W混合使用多种上述裡过渡金属复合氧化物。 作为正极第二层12所含的第二粘结剂，和W往相同可W使用聚偏二氣乙締(PVDF) 等。作为正极第二层12所含的第二导电剂，和W往相同可W使用石墨、侣等。 正极第二层12可W通过W下方式形成:将正极活性物质、第二粘结剂、W及第二导 电剂等在N-甲基化咯烧酬(NMP)等溶剂中混合后，在正极第一层11上层叠涂布并干燥。 在通过连续制造工序制作正极第一层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池用电极，其具有：正极集电体；正极第一层，其包含第一导电剂和作为具有酯键的合成高分子的第一粘结剂，并且形成在所述正极集电体上；以及正极第二层，其具有正极活性物质、第二粘结剂和第二导电剂，并且形成在所述正极第一层的形成有所述正极集电体的面的相反面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田浩视，上野雅弘，伊藤则之，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP