正极及具备其的非水电解液二次电池制造技术

本发明专利技术涉及正极及具备其的非水电解液二次电池。提供正极，其为具备含有Ni含量高的锂复合氧化物和表面活性剂的正极活性物质层的正极，其中，非水电解液向正极活性物质层的含浸性优异，且抑制高电压下的气体产生。在此公开的正极具备正极集电体和支持于所述正极集电体的正极活性物质层。正极活性物质层含有正极活性物质和表面活性剂。正极活性物质包含镍相对于锂以外的金属原子的含量为70mol％以上的锂复合氧化物。正极活性物质层具有包含2层以上的表面活性剂相对于正极活性物质和表面活性剂的合计的质量比例不同的层的多层结构。在多层结构包含的层中的表面活性剂的质量比例大的层中，表面活性剂的质量比例为1.0质量％以上且10质量％以下。量％以上且10质量％以下。量％以上且10质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
正极及具备其的非水电解液二次电池


[0001]本专利技术涉及正极。本专利技术还涉及具备该正极的非水电解液二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池等非水电解液二次电池适合用于个人电脑、便携终端等的便携式电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。
[0003]非水电解液二次电池的正极一般具有使含有正极活性物质的正极活性物质层支持于正极集电体上的结构。以往，已知有如下技术：通过使正极活性物质层含有表面活性剂，提高正极活性物质层对于非水电解液的润湿性，提高非水电解液向正极活性物质层的含浸性(例如，参照专利文献1～3)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利申请公表第2009
‑
526349号公报
[0007]专利文献2：日本专利申请公开第2008
‑
21415号公报
[0008]专利文献3：日本专利申请公开第2015
‑
201309号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]然而，作为本专利技术人进行了深入研究的结果，新发现了：在使正极活性物质层含有表面活性剂的技术中，在使用镍(Ni)含量高的锂复合氧化物作为正极活性物质的情况下，存在高电压下表面活性剂分解而产生气体的问题。
[0011]因此，本专利技术的目的在于提供正极，其为具备含有Ni含量高的锂复合氧化物和表面活性剂的正极活性物质层的正极，其中，非水电解液向正极活性物质层的含浸性优异，且抑制了高电压下的气体产生。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]在此公开的正极具备正极集电体和支持于所述正极集电体上的正极活性物质层。所述正极活性物质层含有正极活性物质和表面活性剂。所述正极活性物质包含镍相对于锂以外的金属原子的含量为70摩尔％以上的锂复合氧化物。所述正极活性物质层具有包含2层以上的所述表面活性剂相对于所述正极活性物质和所述表面活性剂的合计的质量比例不同的层的多层结构。在所述多层结构包含的层中的所述表面活性剂的质量比例大的层中，所述表面活性剂的所述质量比例为1.0质量％以上且10质量％以下。根据这样的构成，能够提供正极，其为具备含有Ni含量高的锂复合氧化物和表面活性剂的正极活性物质层的正极，其中，非水电解液向正极活性物质层的含浸性优异、且抑制了高电压下的气体产生。
[0014]在此公开的正极的一个优选方式中，在所述多层结构包含的层中的所述表面活性剂的质量比例小的层中，所述表面活性剂的所述质量比例为0.5质量％以下。根据这样的构
成，能够进一步抑制气体产生。
[0015]在此公开的正极的优选的一个方式中，所述表面活性剂的所述质量比例大的层的厚度相对于所述表面活性剂的质量比例小的层的厚度的比为0.1以上且0.5以下。根据这样的构成，能够进一步抑制气体产生。
[0016]在此公开的正极的一个优选方式中，在所述表面活性剂的质量比例大的层中，所述表面活性剂的所述质量比例为1.0质量％以上且5.0质量％以下。根据这样的构成，能够进一步抑制气体产生。
[0017]在此公开的正极的一个优选方式中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。根据这样的构成，能够进一步抑制气体产生。
[0018]在此公开的正极的一个优选方式中，在所述表面活性剂的质量比例大的层，采用所述表面活性剂的所述正极活性物质的被覆率为5％以上且50％以下。根据这样的构成，能够进一步抑制气体产生。
[0019]在此公开的正极的一个优选方式中，所述表面活性剂的质量比例大的层含有单粒子状的正极活性物质。根据这样的构成，非水电解液向正极活性物质层的含浸性进一步变高。
[0020]从另一方面出发，在此公开的非水电解液二次电池具备所述正极、负极和非水电解液。根据这样的构成，能够提供非水电解液向正极活性物质层的含浸性优异、且抑制了高电压下的气体产生的非水电解液二次电池。
附图说明
[0021]图1为示意性地示出根据本专利技术的第一实施方式的正极的结构的截面图。
[0022]图2为示意性地示出根据本专利技术的第二实施方式的正极的结构的截面图。
[0023]图3为示意性地示出根据本专利技术的第三实施方式的正极的结构的截面图。
[0024]图4为示意性地示出根据本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的内部结构的截面图。
[0025]图5为示出根据本专利技术的一个实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的示意分解图。
[0026]附图标记说明
[0027]20 卷绕电极体
[0028]30 电池壳体
[0029]36 安全阀
[0030]42 正极端子
[0031]42a 正极集电板
[0032]44 负极端子
[0033]44a 负极集电板
[0034]50 正极片材(正极)
[0035]52 正极集电体
[0036]52a 正极活性物质层非形成部分
[0037]54 正极活性物质层
[0038]60 负极片材(负极)
[0039]62 负极集电体
[0040]62a 负极活性物质层非形成部分
[0041]64 负极活性物质层
[0042]70 分隔体片材(分隔体)
[0043]80 非水电解液
[0044]100 锂离子二次电池
具体实施方式
[0045]以下，一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。予以说明，本说明书中未提及的本专利技术的实施所需的事项可以作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本专利技术能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对于起到相同作用的部件
·
部位标注相同的附图标记进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。
[0046]予以说明，在本说明书中，“二次电池”是指能够反复充放电的蓄电设备，是包含所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的用语。另外，在本说明书中，“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过在正负极间伴随锂离子的电荷的移动而实现充放电的二次电池。
[0047][第一实施方式][0048]在图1示出作为在此公开的正极的一例的第一实施方式。如图所示，第一实施方式的正极50具备正极集电体52和支持于正极集电体52上的正极活性物质层54。在图示例中，正极活性物质层54设置在正极集电体52的两面上，但也可以设置在单面上。正极活性物质层54优选设置在正极集电体52的两面上。
[0049]如图示例那样，正极50可以在至少一端部具有未形成正极活性物质层54而正极集电体52露出的正极活性物质层非形成部分52a。正极活性物质层非形成部分52a作为集电部(特别是集电极耳)发挥功能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.正极，其为具备正极集电体、和支持于所述正极集电体上的正极活性物质层的正极，其中，所述正极活性物质层含有正极活性物质和表面活性剂，所述正极活性物质包含镍相对于锂以外的金属原子的含量为70mol％以上的锂复合氧化物，所述正极活性物质层具有包含2层以上的所述表面活性剂相对于所述正极活性物质和所述表面活性剂的合计的质量比例不同的层的多层结构，在所述多层结构包含的层中的所述表面活性剂的质量比例大的层中，所述表面活性剂的所述质量比例为1.0质量％以上且10质量％以下。2.根据权利要求1所述的正极，其中，在所述多层结构包含的层中的所述表面活性剂的质量比例小的层中，所述表面活性剂的所述质量比例为0.5质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的正极，其中，所述表面活性剂的所述质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木慎也，辻子曜，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：