电极、非水电解质电池及电池包制造技术

本发明专利技术要解决的课题是，提供可实现优异的速率特性的电极和具备该电极的非水电解质电池及电池包。本发明专利技术的电极具有含有活性物质粒子的含活性物质层。活性物质粒子含有由含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子。根据压汞法的含活性物质层的Log微分细孔体积分布曲线含有第1峰和第2峰。第1峰是细孔径在0.1μm以上且0.5μm以下的范围内的极大值。第2峰是细孔径在0.5μm以上且1.0μm以下的范围内、且示出比第1峰的细孔径更大的细孔径的范围内的极大值。第1峰的强度A1和第2峰的强度A2满足0.1≤A2/A1≤0.3的关系式。含活性物质层的密度为2.9g/cm

Electrode, non-aqueous electrolyte battery and battery pack

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极、非水电解质电池及电池包
本专利技术的实施方式涉及电极、非水电解质电池及电池包。
技术介绍
锂离子二次电池广泛用于便携式设备、汽车及蓄电池等。锂离子二次电池是预计市场规模将扩大的蓄电装置。锂离子二次电池具备电极和电解质，所述电极包含正极及负极。锂离子二次电池的电极具备集电体和设在该集电体的主面上的含活性物质层。电极的含活性物质层为可保持电解质的多孔体。锂离子二次电池的电极例如可通过在由金属箔构成的集电体的主面上涂布含有活性物质粒子的浆料并使其干燥，在得到含活性物质层后进行加压处理来得到。活性物质粒子例如含有一次粒子和二次粒子。二次粒子是一次粒子的凝聚体，其粒径大于一次粒子的粒径。关于锂离子二次电池，在研究进一步的高能量密度化。作为锂离子二次电池的高能量密度化的手段之一，可列举电极的高密度化。作为电极的高密度化的方法，例如可考虑调整活性物质粒子的粒径及提高电极的加压压力。但是，通过调整活性物质粒子的粒径，提高含活性物质层中的一次粒子所占的比例，降低二次粒子所占的比例时，则有难以确保导电通路，使电子传导性下降的倾向。此外，如果使电极高密度化，则在含活性物质层中，因空隙所占的比例下降而使电解质难浸渗到含活性物质层中。其结果是，有时招致充放电速率特性的下降。另一方面，如果通过提高二次粒子在含活性物质层中所占的比例来增加大径的细孔，则电解质的浸渗性提高。但是，如果二次粒子所占的比例高，则有含活性物质层的锂离子扩散性下降的倾向。对于这样的问题，在研究通过将正极的用压汞法得到的细孔分布进行特别指定来改善电池的输出特性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/084346号公报专利文献2：日本特开2014-179240号公报非专利文献非专利文献1：神保元二等著，“微粒子手册”，朝仓书店，1991年9月，p.151-152非专利文献2：早川宗八郎著，“粉体物性测定法”，朝仓书店，1973年10月，p.257-259
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术要解决的课题是，提供可实现优异的速率特性的电极、具备该电极的非水电解质电池及电池包。用于解决课题的手段根据实施方式提供一种电极。电极具有含有活性物质粒子的含活性物质层。活性物质粒子含有由用下式(1)表示的含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子。Li1-xNi1-a-bCoaMnbO2(1)式(1)中，x在－0.2≤x≤0.5的范围内，a在0＜a≤0.4的范围内，b在0＜b≤0.4的范围内。根据压汞法的含活性物质层的Log微分细孔体积分布曲线含有第1峰和第2峰。第1峰是细孔径在0.1μm以上且0.5μm以下的范围内的极大值。第2峰是细孔径在0.5μm以上且1.0μm以下的范围内、且示出比第1峰的细孔径更大的细孔径的范围内的极大值。第1峰的强度A1和第2峰的强度A2满足0.1≤A2/A1≤0.3的关系式。含活性物质层的密度为2.9g/cm3以上且3.3g/cm3以下。根据其它实施方式，可提供一种非水电解质电池。非水电解质电池包含实施方式涉及的电极即正极、负极和非水电解质。负极含有负极活性物质。根据其它实施方式，可提供一种电池包。电池包包含实施方式涉及的非水电解质电池。附图说明图1是表示第2实施方式涉及的非水电解质电池的一个例子的局部切口立体图。图2是图1所示的非水电解质电池的A部的放大剖视图。图3是表示第2实施方式涉及的非水电解质电池的另一个例子的局部切口立体图。图4是表示第3实施方式涉及的电池包的一个例子的分解立体图。图5是表示图4所示的电池包的电路的一个例子的框图。图6是表示实施例及比较例涉及的Log微分细孔体积分布曲线的曲线图。图7是表示实施例及比较例涉及的累计细孔体积分布曲线的曲线图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。再者，贯穿实施方式，对于通用的构成标记同一符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于促进实施方式的说明和其理解的示意图，其形状及尺寸、比例等有与实际装置不同的地方，但这些可参酌以下的说明和公知的技术进行适宜的设计变更。(第1实施方式)根据第1实施方式，提供一种电极。电极具有含有活性物质粒子的含活性物质层。活性物质粒子含有由用下式(1)表示的含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子。Li1-xNi1-a-bCoaMnbO2(1)式(1)中，x在－0.2≤x≤0.5的范围内，a在0＜a≤0.4的范围内，b在0＜b≤0.4的范围内。根据压汞法的含活性物质层的Log微分细孔体积分布曲线含有第1峰和第2峰。第1峰是细孔径在0.1μm以上且0.5μm以下的范围内的极大值。第2峰是细孔径在0.5μm以上且1.0μm以下的范围内、且示出比第1峰的细孔径更大的细孔径的范围内的极大值。第1峰的强度A1和第2峰的强度A2满足0.1≤A2/A1≤0.3的关系式。含活性物质层的密度为2.9g/cm3以上且3.3g/cm3以下。第1实施方式涉及的电极的含活性物质层的第2峰的强度A2与第1峰的强度A1的比A2/A1在0.1以上且0.3以下的范围内。这样的电极的含活性物质层可以说以适当的平衡含有具有0.1μm以上且0.5μm以下的比较小的细孔径的细孔和具有0.5μm以上且1.0μm以下的比较大的细孔径的细孔。第1实施方式涉及的电极的含活性物质层的电解质的浸渗性及电子传导性优异，且锂离子扩散性也优异。此外，第1实施方式涉及的电极的含活性物质层具有2.9g/cm3以上且3.3g/cm3以下的高密度。因此，使用第1实施方式涉及的电极的电池可实现优异的速率特性和高的能量密度。以下对第1实施方式涉及的电极进行详细的说明。第1实施方式涉及的电极可以包含集电体。即，第1实施方式涉及的电极可包含集电体和形成在集电体的主面上的含活性物质层。含活性物质层可以形成在集电体的一方的主面上，也可以形成在两方的主面上。集电体可包含未担载含活性物质层的部分。该部分可作为电极极耳发挥作用。再者，电极还可进一步具备与集电体不同体的电极极耳。作为集电体，可使用含有导电性高的材料的片材。例如，作为集电体，可使用铝箔或铝合金箔。在使用铝箔或铝合金箔时，其厚度优选为20μm以下。铝合金箔可含有镁、锌及硅等。此外，铝合金箔也可以含有过渡金属。铝合金箔中的过渡金属的含量优选为1质量％以下。作为过渡金属，例如可列举铁、铜、镍或铬。活性物质粒子包含由用下式(1)表示的含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子。Li1-xNi1-a-bCoaMnbO2(1)上述式(1)中，x在－0.2≤x≤0.5的范围内，a在0＜a≤0.4的范围内，b在0＜b≤0.4的范围内。x可通过含锂的镍钴锰复合氧化物嵌入或脱嵌锂离子而变动。即，如果进行充电，含锂的镍钴锰复合氧化物脱嵌锂离子，则有x增大的倾向。此外，如果进行放电，含锂的镍钴锰复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极，其具备含有活性物质粒子的含活性物质层，/n所述活性物质粒子含有由用下式(1)表示的含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子，/nLi

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极，其具备含有活性物质粒子的含活性物质层，
所述活性物质粒子含有由用下式(1)表示的含锂的镍钴锰复合氧化物构成的粒子，
Li1-xNi1-a-bCoaMnbO2(1)
所述式(1)中，x在－0.2≤x≤0.5的范围内，a在0＜a≤0.4的范围内，b在0＜b≤0.4的范围内，
根据压汞法的所述含活性物质层的Log微分细孔体积分布曲线含有第1峰和第2峰，所述第1峰是细孔径在0.1μm以上且0.5μm以下的范围内的极大值，所述第2峰是细孔径在0.5μm以上且1.0μm以下的范围内、且示出比所述第1峰的细孔径更大的细孔径的范围内的极大值，
所述第1峰的强度A1和所述第2峰的强度A2满足0.1≤A2/A1≤0.3的关系式，
所述含活性物质层的密度为2.9g/cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩原明日菜，保科圭吾，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP