正极板的制造方法和非水电解质二次电池的制造方法、以及非水电解质二次电池技术

本发明专利技术提供具备高品质的正极板、且可靠性更高的非水电解质二次电池。制作包含磷酸锂和作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物的正极合剂浆料，正极合剂浆料所包含的磷酸锂的中值粒径(D50)为1.0μm～10.0μm，正极合剂浆料包含粒径小于1.0μm的磷酸锂，在正极合剂浆料所包含的磷酸锂中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值为1.0％以下，正极合剂浆料所包含的磷酸锂的量相对于锂过渡金属复合氧化物的量为1.0质量％以上，将正极合剂浆料涂布在正极芯体上，使正极合剂浆料干燥而制成正极活性物质合剂层，将正极活性物质合剂层用压缩辊进行压缩。

【技术实现步骤摘要】
正极板的制造方法和非水电解质二次电池的制造方法、以及非水电解质二次电池
本专利技术涉及正极板的制造方法和非水电解质二次电池的制造方法、以及非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，具有高能量密度的非水电解质二次电池被利用于混合电动汽车(PHEV、HEV)、电动汽车(EV)的驱动用电源等。对于提高这种被用于驱动电源等的非水电解质二次电池的性能和可靠性的要求日益提高。下述专利文献1中，以提供兼具优异的输入输出特性和高耐久性的非水电解液二次电池作为目的，提出了正极的工作上限电位以金属锂基准计为4.3V以上且具备正极活性物质合剂层的非水电解液二次电池，所述正极活性物质合剂层包含：正极活性物质、DBP吸油量为150ml/100g以上的导电材料、以及具有离子传导性的无机磷酸化合物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-103332号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术人等发现：使用了在正极活性物质合剂层中含有磷酸锂的正极板的非水电解质二次电池存在下述课题。制造正极板时，优选的是，通过在正极芯体上形成正极活性物质合剂层后，将该正极活性物质合剂层用压缩辊进行压缩，从而将正极活性物质合剂层压缩至规定的密度。此处，在正极活性物质合剂层所含有的磷酸锂的粒径小的情况下，有可能产生下述课题：正极活性物质合剂层的一部分附着于压缩辊，在长条状的正极板的长度方向上，磷酸锂等的含量变得不均匀。此外，通过使正极活性物质合剂层含有磷酸锂，能够抑制非水电解质二次电池发生过充电等异常时的温度上升，形成可靠性高的非水电解质二次电池。然而，要求进一步提高可靠性。本专利技术的一个目的在于，提供具备更高品质的正极板且可靠性更高的非水电解质二次电池。用于解决问题的方法本专利技术的一个方式的正极板的制造方法是制造在正极芯体上形成有包含正极活性物质的正极活性物质合剂层的正极板的方法，其具有：制作包含磷酸锂和作为所述正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物的正极合剂浆料的工序；将所述正极合剂浆料涂布在所述正极芯体上的工序；使涂布在所述正极芯体上的所述正极合剂浆料干燥，制成所述正极活性物质合剂层的工序；以及将所述正极活性物质合剂层用压缩辊进行压缩的工序，所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂的中值粒径(D50)为1.0μm～10.0μm，所述正极合剂浆料包含粒径小于1.0μm的磷酸锂，在所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值为1.0％以下，所述正极合剂浆料所包含的所述磷酸锂的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物的量为1.0质量％以上。通过这样的构成，能够提供在压缩正极活性物质合剂层时抑制正极活性物质合剂附着于压缩辊、且非水电解质二次电池发生异常时的温度上升更有效地受到抑制的非水电解质二次电池。需要说明的是，在正极合剂浆料所包含的磷酸锂中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值优选为0.1％以上、更优选为0.5％以上。优选的是，所述锂过渡金属复合氧化物包含镍、钴和锰，所述锂过渡金属复合氧化物所包含的镍的总摩尔数相对于所述锂过渡金属复合氧化物所包含的过渡金属的总摩尔数的比例为35mol％以上，所述锂过渡金属复合氧化物的中值粒径(D50)小于4.0μm。由此，能够得到容量更高且输出功率更高的非水电解质二次电池。需要说明的是，锂过渡金属复合氧化物所包含的镍的摩尔数相对于锂过渡金属复合氧化物所包含的过渡金属的总摩尔数的比例优选为60mol％以下。由此，形成在保管正极板时可更确实地抑制性能降低的优异的正极板。此外，锂过渡金属复合氧化物的中值粒径(D50)优选为1μm以上。由此，能够抑制锂过渡金属复合氧化物的粒子彼此的显著聚集，容易处理锂过渡金属复合氧化物。优选的是，所述正极合剂浆料包含氧化钨，所述氧化钨的中值粒径(D50)为0.2μm～10.0μm，所述氧化钨的BET比表面积为4.0m2/g以上，所述正极合剂浆料所包含的所述氧化钨的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物中的过渡金属的总摩尔数为0.2mol％以上。通过使正极合剂浆料含有氧化钨，能够抑制正极合剂浆料发生凝胶化。进而，通过使氧化钨的中值粒径(D50)为0.2μm～10.0μm，使氧化钨的BET比表面积为4.0m2/g以上，且使所述正极活性物质合剂层所包含的氧化钨的摩尔数相对于所述正极活性物质合剂层所包含的所述锂过渡金属复合氧化物中的过渡金属的总摩尔数为0.2mol％以上，能够更有效地抑制正极合剂浆料的凝胶化。需要说明的是，氧化钨的BET比表面积优选设为10.0m2/g以下，更优选设为8.5m2/g以下。由此，压缩处理后的正极活性物质合剂层的填充密度稳定地达到期望值。此外，所述正极活性物质合剂层所包含的氧化钨的摩尔数相对于所述正极活性物质合剂层所包含的所述锂过渡金属复合氧化物中的过渡金属的总摩尔数优选设为1.0mol％以下、更优选设为0.5mol％以下。由此，正极活性物质合剂层中的正极活性物质的量变小，能够抑制电池容量的降低。优选的是，所述正极合剂浆料包含粒径小于0.2μm的氧化钨，在所述正极合剂浆料所包含的氧化钨中，粒径小于0.2μm的氧化钨的体积累积值为13％以下。需要说明的是，粒径小于0.2μm的氧化钨的体积累积值优选为1％以上、更优选为5％以上。优选的是，所述氧化钨包含由粒径小于0.1μm的一次粒子聚集而成的二次粒子，所述二次粒子的中值粒径(D50)为0.2μm～10.0μm。由此，能够更有效地抑制正极活性物质合剂附着于压缩辊，能够抑制正极合剂浆料的凝胶化。优选使用通过上述制造方法制造的正极板来制造非水电解质二次电池。本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池具备：正极板，其在正极芯体上形成有正极活性物质合剂层，所述正极活性物质合剂层包含作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物；负极板；以及非水电解质，所述正极活性物质合剂层包含磷酸锂，所述磷酸锂的中值粒径(D50)为1.0μm～10.0μm，所述正极活性物质合剂层包含粒径小于1.0μm的磷酸锂，在所述正极活性物质合剂层中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值为1.0％以下，所述正极活性物质合剂层所包含的所述磷酸锂的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物的量为1.0质量％以上。如果采用这样的构成，则形成可靠性更高的非水电解质二次电池。专利技术效果本专利技术提供具备高品质的正极板且可靠性更高的非水电解质二次电池。附图说明图1是实施方式所述的非水电解质二次电池的立体图。图2是沿着图1的II-II线的截面图。图3A是实施方式所述的正极板的俯视图，图3B是沿着图3A的IIIB-IIIB线的截面图。图4A是实施方式所述的负极板的俯视图，图4B是沿着图4A的IVB-IVB线的截面图。图5是利用压缩辊对压缩前的正极板进行压缩处理的工序的示意图。具体实施方式以下详细说明本专利技术的实施方式。其中，以下示出的实施方式是本专利技术的例示，本专利技术不限定于该实施方式。首先，使用图1和图2来说明实施方式所述的方形的非水电解质二次电池20的构成。如图1和图2所示那样，实施方式所述的方形的非水电解质二次电池20具备：具有开口的方形有底筒状的外装体1、以及将外装体1的开口进行封口的封口板2。外装体1容纳有扁平状的卷绕电极体3和非水电解液，所述卷绕电极体3是由长条状的正极板与长条状的负极板隔着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正极板的制造方法，是制造在正极芯体上形成有包含正极活性物质的正极活性物质合剂层的正极板的方法，具有：制作包含磷酸锂和作为所述正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物的正极合剂浆料的工序；将所述正极合剂浆料涂布在所述正极芯体上的工序；使涂布在所述正极芯体上的所述正极合剂浆料干燥，制成所述正极活性物质合剂层的工序；以及将所述正极活性物质合剂层用压缩辊进行压缩的工序，所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂的中值粒径D50为1.0μm～10.0μm，所述正极合剂浆料包含粒径小于1.0μm的磷酸锂，在所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值为1.0％以下，所述正极合剂浆料所包含的所述磷酸锂的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物的量为1.0质量％以上。

【技术特征摘要】
2016.11.30 JP 2016-2326171.一种正极板的制造方法，是制造在正极芯体上形成有包含正极活性物质的正极活性物质合剂层的正极板的方法，具有：制作包含磷酸锂和作为所述正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物的正极合剂浆料的工序；将所述正极合剂浆料涂布在所述正极芯体上的工序；使涂布在所述正极芯体上的所述正极合剂浆料干燥，制成所述正极活性物质合剂层的工序；以及将所述正极活性物质合剂层用压缩辊进行压缩的工序，所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂的中值粒径D50为1.0μm～10.0μm，所述正极合剂浆料包含粒径小于1.0μm的磷酸锂，在所述正极合剂浆料所包含的磷酸锂中，粒径小于1.0μm的磷酸锂的体积累积值为1.0％以下，所述正极合剂浆料所包含的所述磷酸锂的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物的量为1.0质量％以上。2.根据权利要求1所述的正极板的制造方法，其中，所述锂过渡金属复合氧化物包含镍、钴和锰，所述锂过渡金属复合氧化物所包含的镍的摩尔数相对于所述锂过渡金属复合氧化物所包含的过渡金属的总摩尔数的比例为35mol％以上，所述锂过渡金属复合氧化物的中值粒径D50小于4.0μm。3.根据权利要求2所述的正极板的制造方法，其中，所述正极合剂浆料包含氧化钨，所述氧化钨的中值粒径D50为0.2μm～10.0μm，所述氧化钨的BET比表面积为4.0m2/g以上，所述正极合剂浆料所包含的所述氧化钨的量相对于所述锂过渡金属复合氧化物中的过渡金属的总摩尔数为0.2mol％以上。4.根据权利要求3所述的正极板的制造方法，其中，所述正极合剂浆料包含粒径小...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田直树，城田亮介，河内歩，中井晴也，
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