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

非水电解质二次电池用正极(11)的特征在于，具备正极集电体(40)和设置在正极集电体(40)上且包含正极活性物质和导电材料的正极合剂层(42)，上述导电材料包含碳纳米管，将正极合剂层(42)在厚度方向上2等分的情况下，表面侧的上半部分的区域(42b)中所含的上述碳纳米管相对于上述正极活性物质的质量比率小于正极集电体(40)侧的下半部分的区域(42a)中所含的上述碳纳米管相对于上述正极活性物质的质量比率。质量比率。质量比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池


[0001]本公开涉及非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，作为高功率、高能量密度的二次电池，广泛利用具备正极、负极和非水电解质、使锂离子等在正极与负极之间移动而进行充放电的非水电解质二次电池。
[0003]例如，在专利文献1～3中公开了一种非水电解质二次电池，其使用了具备正极合剂层的正极，所述正极合剂层包含正极活性物质和作为导电材料的碳纳米管。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2012/114590号
[0007]专利文献2：日本特开2019
‑
061734号公报
[0008]专利文献3：日本特表2018
‑
501602号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]然而，通过在正极合剂层中添加碳纳米管，能够提高正极合剂层的电子传导性，因此能够提高电池的容量、功率，但内部短路时的电池的发热变大。为了抑制内部短路时的电池的发热，考虑减少碳纳米管的添加量，但这样会导致电池的容量、功率降低。
[0011]因此，本公开的目的在于提供一种非水电解质二次电池用正极和具备该非水电解质二次电池用正极的非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池用正极能够抑制电池的容量、功率的降低，并且能够抑制内部短路时的电池的发热。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池用正极的特征在于，具备正极集电体和设置在上述正极集电体上且包含正极活性物质和导电材料的正极合剂层，上述导电材料包含碳纳米管，在将上述正极合剂层在厚度方向上2等分的情况下，表面侧的上半部分的区域中所含的上述碳纳米管相对于上述正极活性物质的质量比率小于上述正极集电体侧的下半部分的区域中所含的上述碳纳米管相对于上述正极活性物质的质量比率。
[0014]另外，作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的特征在于，具备正极、负极、非水电解质，上述正极为上述非水电解质二次电池用正极。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本公开的一个方式，能够抑制电池的容量、功率的降低，并且能够抑制内部短路时的电池的发热。
附图说明
[0017]图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。
[0018]图2是作为实施方式的一例的正极的截面图。
具体实施方式
[0019]参照附图对实施方式的一例进行说明。需要说明的是，本公开的非水电解质二次电池不限定于以下说明的实施方式。另外，在实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载的图。
[0020]图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。图1所示的非水电解质二次电池10具备：正极11和负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕型的电极体14、非水电解质、分别配置于电极体14的上下的绝缘板18、19、以及收纳上述构件的电池壳体15。电池壳体15由有底圆筒形状的壳体主体16和堵塞壳体主体16的开口部的封口体17构成。需要说明的是，也可以代替卷绕型的电极体14而应用正极和负极隔着间隔件交替层叠而成的层叠型的电极体等其他形态的电极体。另外，作为电池壳体15，可以例示圆筒形、方形、硬币形、纽扣形等金属制外装罐、将树脂片与金属片层压而形成的袋外装体等。
[0021]壳体主体16例如是有底圆筒形状的金属制外装罐。在壳体主体16与封口体17之间设置有垫片28，确保电池内部的密闭性。壳体主体16例如具有侧面部的一部分向内侧伸出的、支撑封口体17的伸出部22。伸出部22优选沿着壳体主体16的周向形成为环状，以其上表面支撑封口体17。
[0022]封口体17具有从电极体14侧起依次层叠有过滤器23、下阀体24、绝缘构件25、上阀体26和盖27的结构。构成封口体17的各构件例如具有圆板形状或环形状，除了绝缘构件25以外的各构件相互电连接。下阀体24和上阀体26以各自的中央部相互连接，在各自的周边缘部之间夹设有绝缘构件25。在非水电解质二次电池10的内压因内部短路等引起的发热而上升时，例如下阀体24以将上阀体26向盖27侧上推的方式发生变形从而断裂，下阀体24与上阀体26之间的电流路径被切断。如果内压进一步上升，则上阀体26断裂，气体从盖27的开口部排出。
[0023]在图1所示的非水电解质二次电池10中，安装于正极11的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔向封口体17侧延伸，安装于负极12的负极引线21通过绝缘板19的外侧向壳体主体16的底部侧延伸。正极引线20通过焊接等与封口体17的底板即过滤器23的下表面连接，与过滤器23电连接的封口体17的顶板即盖27成为正极端子。负极引线21通过焊接等与壳体主体16的底部内表面连接，壳体主体16成为负极端子。
[0024]以下，对非水电解质二次电池10的各构成要素进行详细说明。
[0025][正极][0026]图2是作为实施方式的一例的正极的截面图。正极11具备正极集电体40和设置在正极集电体40上的正极合剂层42。正极集电体40可以使用铝等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置于表层而得的膜等。正极合剂层42包含正极活性物质和导电材料。导电材料包含碳纳米管。正极合剂层42优选还包含粘结材料等。
[0027]正极11例如通过将包含正极活性物质、粘结材料、导电材料等的正极合剂浆料涂布在正极集电体40上并干燥而形成正极合剂层42后，利用压延辊等对正极合剂层42进行压延来制作。需要说明的是，正极合剂层42的制作方法的详细情况如后所述。
[0028]在本实施方式中，在将图2所示的正极合剂层42在厚度方向上2等分的情况下，表
面侧的上半部分的区域42b中所含的碳纳米管相对于正极活性物质的质量比率小于正极集电体40侧的下半部分的区域42a中所含的碳纳米管相对于正极活性物质的质量比率。在此，在正极合剂层42的厚度方向上2等分是指在将正极集电体40与正极合剂层42的层叠方向设为正极合剂层42的厚度方向时，以正极合剂层42的厚度的中间Z分割成两半。并且，即使在正极集电体40的两面形成有正极合剂层42的情况下，在将正极合剂层42在厚度方向上2等分而成的2个区域中，将正极集电体40侧的区域设为下半部分的区域42a，将位于远离正极集电体40的位置的正极合剂层42的表面侧的区域设为上半部分的区域42b。
[0029]如以往那样，在正极合剂层内均匀地存在碳纳米管的情况下，正极合剂层的电子传导性提高，因此电池的容量、功率提高，另一方面，内部短路时的正极与负极之间的短路电流也增加，电池的发热也变大。但是，在本实施方式中，表面侧的上半部分的区域42b中所含的碳纳米管相对于正极活性物质的质量比率小，因此正极表面的电子传导性下降，能够抑制内部短路时的正极与负极之间的短路电流，因此与碳纳米管均匀地存在于正极合剂层42内的情况相比，能够抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池用正极，其具备正极集电体和设置在所述正极集电体上且包含正极活性物质和导电材料的正极合剂层，所述导电材料包含碳纳米管，将所述正极合剂层在厚度方向上2等分的情况下，表面侧的上半部分的区域中所含的所述碳纳米管相对于所述正极活性物质的质量比率小于所述正极集电体侧的下半部分的区域中所含的所述碳纳米管相对于所述正极活性物质的质量比率。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极，其中，所述正极活性物质包含通式：Li
a
Ni
x
M
y
O2‑
b
所示的锂镍复合氧化物，式中，M为选自Al、Co、Mn、Fe、Ti、Si、Nb、Mo、W和Zn中的至少1种元素，0≤a＜1.05，0.7＜x≤0.95，0≤y≤0.3，0≤b＜0.05，x+y＝1。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用正极，其中，所述表面侧的上半部分的区域中所含的所述碳纳米管相对于所述正...

【专利技术属性】
技术研发人员：木下昌洋，泽胜一郎，守田昂辉，池田智季，
申请(专利权)人：松下新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：