非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种高密度且弯曲强度高的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述正极的非水电解质二次电池，或者在用于高电流密度的电池时能够表现高弯曲强度的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述正极的非水电解质二次电池。本发明专利技术的非水电解质二次电池用正极用于非水电解质二次电池，所述非水电解质二次电池具有在正极的至少1处形成有弯曲部的电极体，其特征在于，关于正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，区域A和区域B中粘合剂的分布处于特定的状态。本发明专利技术的非水电解质二次电池的特征在于具有本发明专利技术的正极。

【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池本专利技术是申请号为2016109204408、申请日为2016年10月21日、专利技术名称为“非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及一种高密度且弯曲强度高的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述正极的非水电解质二次电池，或者具有高电流密度且弯曲强度高的正极的非水电解质二次电池。
技术介绍
非水电解质二次电池由于其高体积能量密度和重量能量密度，不止用于手机、笔记本电脑等民用设备，还逐渐广泛发展为车载用途、自动装置用途等工业用途。因此，所要求的特性涉及许多方面，需要通过各种各样的手段来改善所有特性。专利文献1提出了以下的正极，即：在对将正极活性物质粒子以高密度填充于正极合剂层而提高了活性物质密度的正极进行卷绕时，由于应力而容易发生集电体的断裂、正极合剂层的破裂和裂缝等正极的破损，因此为了抑制这样的情况，将示出正极合剂层在厚度方向上距集电体的距离与粘接剂的量之间的相关性的曲线的极小点对应于上述正极合剂层在厚度方向上的中间部的位置，正极合剂层在集电体侧所含有的粘结剂的量多于远离集电体的部位的粘结剂的量。专利文献2提出了以下的技术，即：为了在高速充放电时的循环中获得高放电容量，改变正极合剂层的表面侧和集电体侧的锂元素的浓度、导电助剂量、粘结材料。专利文献3提出了以下的正极，即：为了提高高输入输出特性和充放电循环特性，正极合剂层为两层以上，与集电体相接的层的导电助剂含量多于与集电体相接的层以外的层的导电助剂含量。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/148550号专利文献2：日本特开2011-129399号公报专利文献3：日本特开2008-059876号公报专利技术要解决的技术问题另外，为了提高体积能量密度而将电池的电流密度设为3.85mA/cm2以上时，通常正极的弯曲强度变低。此外，将正极合剂层的密度提高到例如3.95g/cm3以上时，由于正极合剂层中正极活性物质的填充性非常高，因此正极的弯曲强度低。由此，当制作使用了卷绕电极体那样的在正极上形成弯曲部的电极体的非水电解质二次电池时，在正极合剂层使用上述那样的高密度正极、或者像上述那样提高了电池的电流密度的情况下，在电极体卷绕时、电池充放电时极易在弯曲部发生正极断裂。本专利技术的目的在于提供一种高密度且弯曲强度高的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述正极的非水电解质二次电池，或者在用于高电流密度的电池时能够表现高弯曲强度的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述正极的非水电解质二次电池。
技术实现思路
解决技术问题的手段本专利技术的非水电解质二次电池用正极是用于将电极体和非水电解质容纳于外装体内而成的非水电解质二次电池的正极，所述电极体具备正极、负极和隔膜并且在上述正极的至少一处形成弯曲部，其特征在于，在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，上述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，上述正极合剂层的密度为3.95g/cm3以上，关于上述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过以下的方法求得的a/b为2以上。<上述a/b的求算方法>对于上述正极合剂层的截面，利用SEM-EDX检测来源于粘合剂的元素。利用SEM-EDX能够检测从B(硼)到U(铀)，在检测到的元素中，选择粘合剂所含的元素中最多的元素和第二多的元素两种，分别针对同一视野绘制元素分布图。求出来源于粘合剂的上述两种元素的分布图重叠部位的面积，将上述区域A中上述面积的比率设为a、将上述区域B中上述面积的比率设为b，求出a/b。此外，本专利技术的非水电解质二次电池的其他方式为一种正极，所述正极用于将电极体和非水电解质容纳于外装体内而成的、电流密度为3.85mA/cm2以上的非水电解质二次电池，所述电极体具备正极、负极和隔膜并且在上述正极的至少一处形成有弯曲部，其特征在于，在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，上述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，关于上述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过上述的方法求得的a/b为2以上。进一步，本专利技术的非水电解质二次电池为将具备正极、负极和隔膜的电极体、以及非水电解质容纳于外装体内而成的，其特征在于，上述正极在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，并且在至少一处包含弯曲部，上述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，上述正极合剂层的密度为3.95g/cm3以上，关于上述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过上述方法求得的a/b为2以上。此外，本专利技术的非水电解质二次电池的其他方式为将具备正极、负极和隔膜的电极体、以及非水电解质容纳于外装体内而成的，其特征在于，电流密度为3.85mA/cm2以上，上述正极在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，并且在至少一处包含弯曲部，上述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，关于上述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过上述方法求得的a/b为2以上。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种高密度且弯曲强度高的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述电极的非水电解质二次电池，或者在用于高电流密度的电池时能够表现高弯曲强度的非水电解质二次电池用正极、以及具有上述电极的非水电解质二次电池。附图说明图1为示意性表示作为本专利技术的实施方式的一例的非水电解质二次电池的部分截面图。图2为图1的立体图。符号说明1正极2负极3隔膜具体实施方式本专利技术的非水电解质二次电池用正极在制成电池时在至少一处具备弯曲部，可用于例如将卷绕电极体与非水电解质容纳于外装体内而成的非水电解质二次电池，该卷绕电极体是将长尺状的正极、负极和隔膜重叠，以漩涡状卷绕并将横截面制成扁平状而成的卷绕电极体。[正极]本专利技术的非水电解质二次电池用正极(以下仅称为“正极”。)在集电体的单面或两面具有至少含有正极活性物质、导电助剂和粘合剂的正极合剂层。本专利技术的正极例如可以通过如下工序而制造：调制将正极活性物质、导电助剂和粘合剂分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂中而成的糊状、浆状的含有正极合剂的组合物(这里，可以将粘合剂溶解于溶剂。)，将其涂布于集电体的单面或两面并干燥后，根据需要实施轧光处理。本专利技术的非水电解质二次电池的一个实施方式中，电流密度为3.85mA/cm2以上。所谓电流密度，意思是电池的1.0C的电流值相对于正极的单位面积的值。电池的电流密度高则正极的弯曲强度变低的理由如下。为了在不改变正极的正极合剂层的密度的情况下提高电池的电流密度，要使正极合剂层的厚度大，但是由此会导致弯曲强度降低，正极上形成弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池用正极，其用于将电极体和非水电解质容纳于外装体内而成的非水电解质二次电池，所述电极体具备正极、负极和隔膜并且在所述正极的至少一处形成弯曲部，其特征在于，/n在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，/n所述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，/n实施10个循环充放电时所述正极合剂层的能量密度为2.7Wh/cm

【技术特征摘要】
20151022 JP 2015-208433;20160929 JP 2016-1906021.一种非水电解质二次电池用正极，其用于将电极体和非水电解质容纳于外装体内而成的非水电解质二次电池，所述电极体具备正极、负极和隔膜并且在所述正极的至少一处形成弯曲部，其特征在于，
在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，
所述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，
实施10个循环充放电时所述正极合剂层的能量密度为2.7Wh/cm3以上，
关于所述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过以下的方法求得的a/b为2以上：
对于所述正极合剂层的截面，利用SEM-EDX检测来源于粘合剂的元素，在检测到的元素中，选择粘合剂所含的元素中最多的元素和第二多的元素这两种，分别针对同一视野绘制元素分布图，求出来源于粘合剂的所述两种元素的分布图重叠部位的面积，将所述区域A中所述面积的比率设为a，将所述区域B中所述面积的比率设为b，求出a/b。


2.一种非水电解质二次电池用正极，其用于将电极体和非水电解质容纳于外装体内而成的非水电解质二次电池，所述电极体具备正极、负极和隔膜并且在所述正极的至少一处形成弯曲部，其特征在于，
在正极集电体的单面或两面具备正极合剂层，
所述正极合剂层至少包含正极活性物质、粘合剂和导电助剂，
实施10个循环充放电时所述正极合剂层的密度为3.7g/cm3以上，
关于所述正极合剂层的截面，当将厚度方向的中央部开始的表面侧设为区域A、将集电体侧设为区域B时，通过以下的方法求得的a/b为2以上：
对于所述正极合剂层的截面，利用SEM-EDX检测来源于粘合剂的元素，在检测到的元素中，选择粘合剂所含的元素中最多的元素和第二多的元素这两种，分别针对同一视野绘制元素分布图，求出来源于粘合剂的所述两种元素的分布图重叠部位的面积，将所述区域A中所述面积的比率设为a，将所述区域B中所述面积的比率设为b，求出a/b。


3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池用正极，其中，实施10个循环充放电时所述正极合剂层的密度为3.77g/cm3以上。


4.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池用正极，其中，实施10个循环充放电时所述正极合剂层的密度为3.83g/cm3以上。


5.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池用正极，其中，实施10个循环充放电时所述正极合剂层的密度为3.91g/cm3以上。


6.一种非水电解质二次电池，其为将具备正极、负极和隔膜的电极体、以及非水电解质容纳于外装体内而成的非...

【专利技术属性】
技术研发人员：高市裕大，下冈俊晴，青木润珠，
申请(专利权)人：麦克赛尔控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP