锂二次电池用正极和锂二次电池制造技术

一种锂二次电池用正极，其具备金属箔和正极合剂层，所述正极合剂层形成于金属箔的至少单面，且包含导电剂、粘结剂和含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质，所述正极的基于下述润湿性评价试验的液体去除直径为6.5mm以下。在润湿性评价试验中，将正极配置在容器内，以达到特定液面高度的方式添加特定的试验液，以特定压力从特定的管喷射氮气。测定通过该喷射而去除溶液后的区域的直径，将该直径的喷射开始后0.5秒起至1.5秒的期间的平均值设为液体去除直径。

Positive electrode and lithium secondary battery for lithium secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池用正极和锂二次电池
本公开涉及锂二次电池用正极和锂二次电池。
技术介绍
近年来，便携电话、个人电脑、智能手机等移动信息终端的小型/轻质化得以快速发展，对于作为其驱动电源的二次电池要求进一步的高容量化。通过使锂离子在正负极间迁移而进行充放电的锂二次电池具有高能量密度，容量高，因此被广泛用作移动信息终端的驱动电源。专利文献1记载了一种非水电解液二次电池，其中，在将正极板和负极板以夹着分隔件进行层叠的状态与电解液一同收纳至电池容器内的非水电解液二次电池中，对正极材料本身或所制作的正极板施加电晕放电处理。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-294229号公报专利文献2：国际公开第2013/176264号
技术实现思路
本公开的目的在于，提供能够正确地评价与电解液的润湿性，能够提高锂二次电池的电池循环特性的锂二次电池用正极，且提供电池循环特性得以提高的锂二次电池。作为本公开的一个方案的锂二次电池用正极具备金属箔和正极合剂层，所述正极合剂层形成于金属箔的至少单面，且包含导电剂、粘结剂和含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质，所述锂二次电池用正极的基于下述润湿性评价试验的液体去除直径为6.5mm以下。在润湿性评价试验中，将正极配置在容器内，以正极表面至液面为止的高度达到1.8mm的方式添加在包含体积比为3：7的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的溶剂中以1.3摩尔/L的浓度溶解六氟磷酸锂而成的溶液。在20℃以上且25℃以下的气氛中，从具有0.5mm的内径且喷射口距离液面为8mm的管中以10kPa的压力对正极表面垂直地喷射氮气。测定通过该喷射而去除溶液后的区域的直径，将该直径的喷射开始后0.5秒起至1.5秒的期间的平均值设为液体去除直径。根据作为本公开的一个方案的锂二次电池用正极，提供能够准确地评价其与电解液的润湿性，能够提高锂二次电池的电池循环特性的锂二次电池用正极，此外，提供电池循环特性得以提高的锂二次电池。附图说明图1是作为实施方式的一个例子的锂二次电池的截面图。图2是表示润湿性评价试验的一个状态的概念图。图3是表示用于制造正极合剂浆料的高速搅拌机的结构的截面图。图4是表示实施例的润湿性评价试验中的测定结果的图。具体实施方式专利文献1中记载了：通过对正极材料本身或所制作的正极板进行电晕放电处理，从而正极板的正极材料与电解液的亲和力提高，锂离子容易到达正极材料表面，充放电特性提高；以及正极材料对于电解液的润湿性提高，能够获得缩短注液时间的效果，生产效率提高。以往，物质的润湿性评价通常为下述方法(接触角法)：在想要评价润湿性的物质表面上形成液滴，测定液滴与物质表面的接触角，若接触角的值大则评价为润湿性低，若接触角的值小则评价为润湿性高。然而，即使尝试进行电极板对于电解液的润湿性的评价，电解液也难以浸透至电极板表面的合剂层而形成液滴，因此，难以通过接触角法来正确地评价电解液对于电极板的润湿性。作为评价物质对于液体的润湿性的方法，有专利文献2中记载的方法。专利文献2所述的润湿性评价方法包括如下工序：通过对被液体覆盖的物质表面喷射气体而排除液体的工序；在气体喷射结束后，测定液体被排除的区域的尺寸的工序；以及将测定到的尺寸作为指标，评价物质润湿性的工序。然而，即使将该润湿性评价方法应用于电极板对电解液的润湿性评价中，由于电解液在喷射结束后迅速填满因气体的喷射而排除液体后的区域，因此也难以进行该区域的尺寸测定。因此，即使利用专利文献2所述的方法，也难以正确地评价电极板对电解液的润湿性。本专利技术人等经深入研究的结果发现：配置在容器内，对被特定溶液覆盖的正极的表面喷射特定压力的氮气，并测定在喷射中去除该溶液后的区域的直径，从而进行准确地评价正极对电解液的润湿性的润湿性评价试验，并使用通过该润湿性评价试验而得到的液体去除直径为特定范围以下的正极，由此能够提供电池循环特性得以提高的锂二次电池。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，本公开的正极和锂二次电池不限定于以下说明的实施方式。在以下说明的实施方式中，示例出例如在圆筒形的电池外壳中收纳有卷绕结构的电极体的圆筒形电池，但电极体的结构不限定于卷绕结构，可以是多个正极与多个负极夹着分隔件交替层叠而成的层叠结构。此外，电池外壳不限定于圆筒形，可以为方形(方形电池)、硬币形(硬币形电池)等的金属制外壳；由树脂薄膜构成的树脂制外壳(层压电池)等。实施方式的说明中参照的附图是示意性记载，各构成要素的尺寸等应该斟酌下述说明来判断。<锂二次电池>图1是作为实施方式的一个例子的锂二次电池(电池10)的截面图。如图1中示例的那样，电池10具备电极体14、非水电解质(未图示)、以及收纳电极体14和非水电解质的电池外壳。电极体14具有通过锂二次电池用正极(正极11)与锂二次电池用负极(负极12)夹着分隔件13卷绕而成的卷绕结构。电池外壳由有底圆筒形状的壳主体15和封堵该主体开口的封口体16构成。电池10具备分别配置在电极体14上方和下方的绝缘板17、18。在图1所示的例子中，安装于正极11的正极引线19通过绝缘板17的贯穿孔而延伸至封口体16侧，安装于负极12的负极引线20通过绝缘板18的外侧而延伸至壳主体15的底部侧。正极引线19通过熔接等而连接至封口体16的底板即局部开口的金属板22的下表面，与局部开口的金属板22电连接的封口体16的顶板、即盖子26成为正极端子。负极引线20通过熔接等而连接至壳主体15的底部内表面，壳主体15成为负极端子。壳主体15为例如有底圆筒形状的金属制容器。在壳主体15与封口体16之间设置有垫片27，从而确保电池外壳内部的密闭性。壳主体15具有例如对侧面部从外侧进行加压而形成的、用于支承封口体16的鼓凸部21。鼓凸部21优选沿着壳主体15的圆周方向形成为环状，利用其上表面支承封口体16。封口体16具有局部开口的金属板22和配置在其上方的阀体。阀体封堵局部开口的金属板22的开口部22a，在因内部短路等所致的发热而导致电池10的内压上升的情况下发生断裂。在图1所示的例子中，作为阀体而设置有下阀体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，除了绝缘构件24之外的各构件彼此电连接。若电池10的内压大幅上升，则例如下阀体23在较薄部发生断裂，由此上阀体25向盖子26侧膨胀而自下阀体23离开，由此切断两者的电连接。进而，若内压上升，则上阀体25断裂，气体从盖子26的开口部26a排出。<锂二次电池用正极>正极11由包含金属箔的正极集电体和形成于正极集电体上的正极合剂层构成。正极合剂层包含导电剂、粘结剂和含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质。进而，本实施方式所述的正极11的通过以下所示的润湿性评价试验而得到的液体去除直径为6.5mm以下。(润湿性评价试验)...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池用正极，其特征在于，具备金属箔和正极合剂层，/n所述正极合剂层形成于所述金属箔的至少单面，且包含导电剂、粘结剂和含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质，/n所述锂二次电池用正极的基于下述润湿性评价试验的液体去除直径为6.5mm以下，/n在润湿性评价试验中，将正极配置在容器内，以正极的表面至液面为止的高度达到1.8mm的方式添加在包含体积比为3：7的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的溶剂中以1.3摩尔/L的浓度溶解六氟磷酸锂而成的溶液，在20℃以上且25℃以下的气氛中，从具有0.5mm的内径且喷射口距离液面为8mm的管中以10kPa的压力对正极的表面垂直地喷射氮气，测定通过该喷射而去除溶液后的区域的直径，将该直径的喷射开始后0.5秒起至1.5秒的期间的平均值设为液体去除直径。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 JP 2017-2360951.一种锂二次电池用正极，其特征在于，具备金属箔和正极合剂层，
所述正极合剂层形成于所述金属箔的至少单面，且包含导电剂、粘结剂和含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质，
所述锂二次电池用正极的基于下述润湿性评价试验的液体去除直径为6.5mm以下，
在润湿性评价试验中，将正极配置在容器内，以正极的表面至液面为止的高度达到1.8mm的方式添加在包含体积比为3：7的碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的溶剂中以1.3摩尔/L的浓度溶解六氟磷酸锂而成的溶液，在20℃以上且25℃以下的气氛中，从具有0.5mm的内径且喷射口距离液面为8mm的管中以10kPa的压力对正极的表面垂直地喷射氮气，测定通过该喷射而去除溶液后的区域的直径，将该直径的喷射开始后0.5秒起至1.5秒的期间的平均值设为液体去除直径。


2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：美浓辰治，丸尾鹰则，衣川元贵，
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