锂离子电池的正极及其制造方法以及锂离子电池技术

本发明专利技术提供能够在使锂离子电池的电池容量增加的同时抑制碳酸气体的产生的锂离子电池的正极及其制造方法以及锂离子电池。锂离子电池的正极具有正极集电体及正极活性物质层，所述锂离子电池的正极的特征在于，所述正极活性物质层具有包含所述正极活性物质的正极合剂，所述正极合剂相对于全重量而以9质量％以上且20质量％以下的范围含有碳酸锂。上且20质量％以下的范围含有碳酸锂。上且20质量％以下的范围含有碳酸锂。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池的正极及其制造方法以及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池的正极、锂离子电池及锂离子电池的正极的制造方法。

技术介绍

[0002]在EV(Electric Vehicle：电力机动车)、HEV(Hybrid Electrical Vehicle：混合动力电力机动车)等车辆中搭载有向马达等供给电力的蓄电器。一般情况下，在蓄电器设置有多个二次电池。
[0003]作为搭载于EV、HEV的二次电池，广泛使用锂离子电池(LIB)。锂离子电池由于轻量且能得到高能量密度，因此优选被使用为车辆搭载用的高输出电源。
[0004]车辆搭载用的锂离子电池为了通过一次充电而实现长距离行驶，期望尽量增大电池容量而改善能量效率。
[0005]作为增大这样的锂离子电池的电池容量的方法之一，提出在正极活性物质的构成材料中的一个材料中使用碳酸锂(Li2CO3)的方案(例如，参照专利文献1、2)。
[0006]根据专利文献1、2，公开了一种通过在锂离子电池的正极活性物质中使用碳酸锂，由此能够抑制因随时间的变化引起的电池容量的低下而长期地将电池容量确保得大的非水电解液二次电池。
[0007]【在先技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009]专利文献1：日本特开2001
‑
167767号公报
[0010]专利文献2：日本特开2002
‑
117843号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的课题
[0012]然而，在专利文献1、2所公开的非水电解液二次电池中，由于向正极合剂添加的碳酸锂的添加量的上限为8.0质量％，因此存在电池容量的增加效果是限定的这样的课题。
[0013]本专利技术鉴于上述课题而提出方案，其目的在于提供能够在使锂离子电池的电池容量增加而改善能量效率的同时抑制碳酸气体的产生的锂离子电池的正极、锂离子电池及锂离子电池的正极的制造方法。
[0014]用于解决课题的方案
[0015]从上述的背景出发，本专利技术者发现了能够使锂离子电池的电池容量增加、且抑制碳酸气体的产生的与碳酸锂相对于正极合剂的恰当的添加比例相关的新的知识。
[0016]即，一种本专利技术的锂离子电池的正极，其具有正极集电体及正极活性物质层，所述锂离子电池的正极的特征在于，所述正极活性物质层具有包含正极活性物质的正极合剂，所述正极合剂相对于其全重量而以9质量％以上且20质量％以下的范围含有碳酸锂。
[0017]根据本专利技术，通过使构成正极活性物质层的正极合剂相对于正极合剂的全重量而以9质量％以上且20质量％以下的范围含有碳酸锂，从而能够使锂离子电池的电池容量增
加。另外，即便将碳酸锂以上述的范围向正极合剂添加，也能够降低由电池反应引起的碳酸气体的产生量的增加。
[0018]另外，在本专利技术中，也可以是，所述正极合剂包含所述碳酸锂、三元系正极材料(NMC)、碳黑及树脂粘结剂。
[0019]本专利技术的锂离子电池的特征在于，所述锂离子电池具有：前述各项所述的锂离子电池的正极；负极，其具有负极集电体及负极活性物质层且与所述正极对置；以及电解质层，其配置于所述正极与所述负极之间。
[0020]本专利技术的锂离子电池的正极的制造方法是前述各项所述的锂离子电池的正极的制造方法，其特征在于，所述锂离子电池的正极的制造方法具有：添加所述碳酸锂、所述三元系正极材料(NMC)、所述碳黑、所述树脂粘结剂及有机溶剂并进行混炼而得到混炼物的混炼工序；以及向所述正极集电体涂布所述混炼物，使所述有机溶剂挥发而形成所述正极活性物质层的正极活性物质层形成工序。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术，能够提供能在使锂离子电池的电池容量增加而改善能量效率的同时抑制碳酸气体的产生的锂离子电池的正极、锂离子电池及锂离子电池的正极的制造方法。
附图说明
[0023]图1是表示本实施方式的锂离子电池的层结构的一例的示意剖视图。
[0024]图2是表示锂离子电池的容量密度的测定结果(验证例)的图表。
[0025]图3是表示锂离子电池的正极中的二氧化碳的产生量的测定结果(验证例)的图表。
[0026]附图标记说明：
[0027]10
…
锂离子电池
[0028]11
…
正极集电体
[0029]12
…
正极活性物质层
[0030]13
…
正极
[0031]14
…
负极集电体
[0032]15
…
负极活性物质层
[0033]16
…
负极
[0034]17
…
电解质层。
具体实施方式
[0035]以下，参照附图来说明本专利技术的一实施方式的锂离子电池的正极、锂离子电池及锂离子电池的正极的制造方法。需要说明的是，以下所示的实施方式为了使专利技术的主旨更加良好地理解而进行具体说明，只要未特别进行指定，则不限定本专利技术。另外，在以下的说明中使用的附图为了使本专利技术的特征易懂，有时权宜地将成为主要部分的部分放大示出，各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。
[0036](锂离子电池的正极、锂离子电池)
[0037]对包含本专利技术的一实施方式的锂离子电池的正极的锂离子电池的结构进行说明。
[0038]图1是表示锂离子电池的层结构的一例的示意剖视图。
[0039]锂离子电池(LIB)10通过将正极13、负极16、以及电解质层17层叠而成，所述正极13具有正极集电体11及位于该正极集电体11的一面的正极活性物质层12，所述负极16与正极13对置且具有负极集电体14及位于该负极集电体14的一面的负极活性物质层15，所述电解质层17位于正极13与负极16之间。
[0040]正极活性物质层12是包含正极合剂的层。正极合剂具有正极活性物质、碳酸锂、导电助剂及粘结剂。
[0041]正极活性物质可以使用能够使离子的吸藏及放出、离子的脱离及插入(嵌入：intercalation)、或离子与离子的平衡阴离子(例如、PF6‑
)之间的掺杂及去掺杂可逆地进行的电极活性物质。
[0042]作为正极活性物质的具体例，例如可举出钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMnO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)、以及由通式：LiNi
x
Co
y
Mn
z
M
a
O2(x+y+z+a＝1、0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤a＜1、M是从Al、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn、Cr中选出的1种以上的元素)表示的复合金属氧化物(三元系化合物)、锂钒化合物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中，M表示从Co、Ni、Mn、Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zr中选出的1种以上的元素或VO)、钛酸锂(Li4T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的正极，其具有正极集电体及正极活性物质层，所述锂离子电池的正极的特征在于，所述正极活性物质层具有包含正极活性物质的正极合剂，所述正极合剂相对于其全重量而以9质量％以上且20质量％以下的范围含有碳酸锂。2.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极，其特征在于，所述正极合剂包含所述碳酸锂、三元系正极材料(NMC)、碳黑及树脂粘结剂。3.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池具有：权利要求1或2所述的锂离子电池的正极；负极，其具有负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：内海秀俊，小西俊介，柘植穗高，纐缬诚一，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：