[发明专利]锂二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在电极活性物质层上形成了含有绝缘性填料和粘结材料的保护层的构成的锂二次电池及其制造方法。

另外，本国际申请基于在2008年10月10日申请的日本国专利申请第2008～264415号要求优先权，将该申请的全部内容作为参照援引到本说明书中。

背景技术

近年，锂二次电池(典型的是锂离子电池)和镍氢电池等的二次电池，作为以电为驱动源的车辆搭载用电源、或搭载在个人电脑和便携式终端等的电气制品等上的电源其重要性在提高。尤其是重量轻且能够得到高能量密度的锂二次电池，期待着作为车辆搭载用高输出功率电源，估计需求进一步增加。

在锂二次电池的一个典型的构成中，具有下述构成的电极(正极和负极)：在电极集电体上形成有以能够可逆地吸藏和释放锂离子的电极活性物质为主成分的电极活性物质层(具体地，正极活性物质层和负极活性物质层)。另外，所述的电极活性物质层，是通过将使电极活性物质分散在适当的溶剂中调制成膏状或浆状的组合物涂布在电极集电体上进行干燥后，利用滚子等进行压缩来形成的。

作为涉及这种锂二次电池的电极的现有技术，可举出专利文献1～3。专利文献1公开了通过在正极活性物质层和负极活性物质层的任一方的表面设置多孔性保护膜，防止电极活性物质层脱落的技术。另外，专利文献2公开了通过设定含有无机氧化物填料(α-氧化铝粒子)和粘结材料的多孔膜的α-氧化铝粒子的平均粒径等，来控制多孔膜的孔隙结构的技术。此外，专利文献3公开了在具有以陶瓷粒子为主成分的陶瓷涂层的锂二次电池中，通过规定负极活性物质层的密度，来防止陶瓷涂层剥落，提高耐久性的技术。

专利文献1：日本国专利申请公开第平7-220759号公报

专利文献2：日本国专利申请公开第2005-327680号公报

专利文献3：日本国专利申请公开第2008-159333号公报

发明内容

在电极活性物质层的表面设置以绝缘性的无机材料为主成分的绝缘性的层(例如，如专利文献1所述的多孔性保护膜。以下称为「保护层」)，有助于防止电极活性物质层脱落和防止内部短路等，能够成为用于提高锂二次电池可靠性的有效的手段。然而，若在电极活性物质层的表面形成含有粘结材料的保护层，则在反复进行充放电的过程中，保护层中的粘结材料渗入到电极活性物质层中，因此与没有保护层的构成的锂二次电池相比，存在引起内阻上升和导电性降低等的可能性。

因此，本发明的目的在于，提供一种锂二次电池及其制造方法，该电池是具备在电极活性物质层的表面具有含有绝缘性填料和粘结材料的保护层的电极的锂二次电池，保护层中的粘结材料难以渗入到电极活性物质层中，抑制了内阻上升。并且，提供一种具有所述的锂二次电池的车辆。

为了实现上述目的，由本发明提供的电池是具备负极和正极的锂二次电池，所述负极具有负极集电体和形成于该集电体的表面的含有负极活性物质的负极活性物质层，所述正极具有正极集电体和形成于该集电体的表面的含有正极活性物质的正极活性物质层，在上述负极活性物质层和上述正极活性物质层之中的至少一方上形成有含有绝缘性填料和粘结材料的保护层。

另外，其特征在于，形成有上述保护层的负极活性物质层和/或正极活性物质层中的该保护层侧的层密度，比形成有该保护层的负极活性物质层和/或正极活性物质层中的中央部以及上述集电体侧的层密度高。

另外，优选的一种方式，其特征在于，上述保护层形成在上述负极活性物质层上(例如，只形成在负极活性物质层上)。

再者，在本说明书中所谓「锂二次电池」，是指利用锂离子作为电解质离子，通过正负极间的与锂离子相伴的电荷的移动而实现了充放电的二次电池。一般地称作锂离子电池的二次电池，是包含于本说明书中的锂二次电池的典型例。

另外，所谓「负极活性物质」是指在二次电池中能够可逆地吸藏和释放(典型的是插入和脱离)成为电荷载体的化学种(在此为锂离子)的负极侧的活性物质。所谓「正极活性物质」是指能够可逆地吸藏和释放成为电荷载体的化学种的正极侧的活性物质。

这样的构成的锂二次电池，在负极活性物质层和/或正极活性物质层(以下，在指负极活性物质层和正极活性物质层的至少任一方的场合，为了方便起见有时一起称作「电极活性物质层」。)的表面具有含有绝缘性填料和粘结材料的保护层，因此能够将从具有该保护层的电极活性物质层上掉下的剥落片导致的隔板的孔眼堵塞防患于未然。因此，根据本发明可提供抑制了内部短路的可靠性高的锂二次电池(典型的是锂离子电池)。