非水电解质二次电池用正极制造技术

一种非水电解质二次电池用正极，其包含第1正极活性物质、第2正极活性物质和磷酸化合物，第1正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为8mm

Positive electrodes for non-aqueous electrolyte secondary batteries

A positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary batteries, which contains the first positive active material, the second positive active material and phosphoric acid compound, and the pore size of the first positive active material is less than 100 nm and the unit mass volume of the fine pore is 8 mm.

【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正极
本专利技术涉及非水电解质二次电池用正极。
技术介绍
近些年，手机、笔记本电脑、智能手机等移动信息终端的小型·轻量化得以迅速发展，作为其驱动电源的二次电池需要进一步的高容量化。通过锂离子在正负极之间移动来进行充放电的非水电解质二次电池具有高的能量密度且为高容量，因此作为移动信息终端的驱动电源被广泛利用。进而最近，非水电解质二次电池作为电动工具、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV、PHEV)等的动力用电源也受到注目，预计将进一步扩展用途。对于这样的动力用电源，要求能够长期使用那样的高容量化、提高在相对短时间内重复大电流充放电时的输出特性，则需要在维持大电流充放电下的输出特性的同时实现高容量化。专利文献1中记载了非水系二次电池用正极活性物质和使用了该正极活性物质的非水系二次电池用正极，所述非水系二次电池用正极活性物质由如下颗粒构成，所述颗粒是以选自由Co、Ni、Mn组成的组中的1种以上的元素和锂作为主要成分的锂复合氧化物构成的多孔的颗粒，且通过汞压入法进行的细孔分布测定中的细孔平均直径在0.1～1μm的范围内，具有0.01～1μm的直径的细孔的总体积为0.01cm3/g以上，所述非水系二次电池用正极活性物质和非水系二次电池用正极在不损害活性物质向正极中的填充性的情况下能够改良电池的负荷特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-323123号公报
技术实现思路
然而，在上述现有技术中，有时非水电解质二次电池的高倍率循环特性变得不充分。本专利技术的目的在于提供能够提高非水电解质二次电池的高倍率循环特性的非水电解质二次电池用正极。作为本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池用正极的特征在于，包含第1正极活性物质、第2正极活性物质和磷酸化合物，第1正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为8mm3/g以上，第2正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为5mm3/g以下。第1正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积相对于第2正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为4倍以上。根据作为本专利技术的一个方式的非水电解质二次电池用正极，使非水电解质二次电池的高倍率循环特性得以提高。附图说明图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的截面图。具体实施方式本申请专利技术人等进行了深入研究，结果发现：在非水电解质二次电池用正极包含分别确定了孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积的第1正极活性物质和第2正极活性物质且包含磷酸化合物的情况下，能够提高非水电解质二次电池的高倍率循环特性。以下边参照附图边对实施方式的一个例子进行详细说明。需要说明的是，本专利技术的正极和非水电解质电池不限定于以下说明的实施方式。以下说明的实施方式中，示例出例如卷绕结构的电极体被收容在圆筒形的电池外壳中而成的圆筒形电池，但电极体的结构不限定于卷绕结构，还可以是隔着分隔件交替地层叠多个正极与多个负极而成的层叠结构。另外，电池外壳不限定于圆筒形，还可以是方形(方形电池)、硬币形(硬币形电池)等的金属制壳、由树脂薄膜构成的树脂制壳(层压电池)等。实施方式的说明中参照的附图是示意性记载的附图，各构成要素的尺寸等应考虑以下的说明进行判断。图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池10的截面图。如图1所示，非水电解质二次电池10具备：电极体14、非水电解质(未图示)、及收容电极体14和非水电解质的电池外壳。电极体14具有隔着分隔件13卷绕正极11和负极12而成的卷绕结构。电池外壳由有底圆筒形状的壳主体15、及封闭该主体的开口的封口体16构成。非水电解质二次电池10具备分别配置在电极体14的上方和下方的绝缘板17、18。图1所示的例子中，安装在正极11的正极引线19通过绝缘板17的贯通孔延伸至封口体16侧，安装在负极12的负极引线20通过绝缘板18的外侧延伸至壳主体15的底部侧。正极引线19通过焊接等与作为封口体16的底板的带孔金属板22的下表面连接，与带孔金属板22电连接的封口体16的顶板的盖子26成为正极端子。负极引线20通过焊接等与壳主体15的底部内表面连接，壳主体15成为负极端子。壳主体15是例如有底圆筒形状的金属制容器。在壳主体15与封口体16之间设置了垫片27，以确保电池壳内部的密闭性。壳主体15例如具有从外侧挤压侧面部而形成的、用于支撑封口体16的鼓凸部21。鼓凸部21优选沿着壳主体15的圆周方向而形成环状，通过其上表面支撑封口体16。封口体16具有带孔金属板22和配置于带孔金属板22上的阀体。阀体堵塞带孔金属板22的开口部22a，在由内部短路等导致的发热而使非水电解质二次电池10的内压上升时断裂。图1所示的例子中，作为阀体设置有下阀体23和上阀体25，在下阀体23与上阀体25之间配置有绝缘构件24。构成封口体16的各构件具有例如圆板形状或环形状且除绝缘构件24之外的各构件彼此电连接。非水电解质二次电池10的内压大而上升时，例如下阀体23在较薄部断裂，由此上阀体25向盖子26侧膨胀而与下阀体23分离，从而切断两者的电连接。进而内压上升时，上阀体25断裂，气体从盖子26的开口部26a排出。以下对非水电解质二次电池10的各构成要素、特别是正极11进行详细说明。＜正极＞非水电解质二次电池用正极11(正极11)由金属箔等的正极集电体及形成于正极集电体上的正极复合材料层构成。正极集电体可以使用铝等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置于表层的薄膜等。正极复合材料层包含正极活性物质、导电材料和粘合材料。正极11例如通过如下方式制作：在正极集电体上涂布包含正极活性物质、导电材料和粘合材料等的正极复合材料浆料，使涂膜干燥后进行压延而在集电体的两面形成正极复合材料层。作为导电材料，可以示例出：炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料。这些可以单独使用，还可以组合使用2种以上。作为粘合材料，可以示例出：聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺、丙烯酸类树脂、聚烯烃等。另外，可以将这些树脂与羧甲基纤维素(CMC)或其盐、聚环氧乙烷(PEO)等组合使用。这些可以单独使用，还可以组合使用2种以上。正极11包含第1正极活性物质、第2正极活性物质和磷酸化合物。第1正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为8mm3/g以上，第2正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为5mm3/g以下。另外，第1正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积相对于第2正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积的比率为4倍以上。本说明书中，也将正极活性物质中的“孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积”记为“100nm以下细孔体积”，另外，也将“第1正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积相对于第2正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积的比率”记为“第1/第2细孔体积比率”。正极活性物质中的100nm以下细孔体积可以利用公知的方法进行测定，例如通过如下方式计算：对于正极活性物质可以基于利用氮吸附法测定相对于氮气压力的吸附量的结果，利用BJH法制作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池用正极，其包含第1正极活性物质、第2正极活性物质和磷酸化合物，所述第1正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为8mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 JP 2016-1938631.一种非水电解质二次电池用正极，其包含第1正极活性物质、第2正极活性物质和磷酸化合物，所述第1正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为8mm3/g以上，所述第2正极活性物质的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为5mm3/g以下，所述第1正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积相对于所述第2正极活性物质中的孔径为100nm以下的细孔的单位质量的体积为4倍以上。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极，其中，相对于所述第1正极活性物质和所述第2正极活...

【专利技术属性】
技术研发人员：神贵志，新名史治，柳田胜功，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP