[发明专利]非水电解质二次电池用正极、采用该正极的非水电解质二次电池、及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池，特别是涉及包含含镍的含锂复合氧化物作为活性物质的正极及其制造方法。

背景技术

在锂离子二次电池所代表的非水电解质二次电池的正极中，作为正极活性物质，采用含镍的含锂复合氧化物。

正极可按以下方法制作。在存在规定的分散介质的情况下将正极活性物质、粘结剂和导电剂混合，配制正极料浆。将正极料浆涂布在由铝箔等构成的正极芯材上，并使其干燥，形成正极合剂层，得到正极前体。然后，用辊压延正极前体。如此得到正极。

对于含镍的含锂复合氧化物，一直在进行各式各样的研究。例如，提出了以提高高温特性为目的，在镍酸锂(LiNiO₂)的表面被覆钛酸锂的方案(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2004-319105号公报

可是，含镍的含锂复合氧化物的粒子的结合力弱。因此，在压延时活性物质粒子发生破裂，在因破裂而产生的活性面处容易产生非水电解质的氧化反应。特别是，在高温保存电池时、或对电池反复进行充放电时，上述氧化反应更为显著，伴随着氧化反应的气体发生量增大，有时使电池发生膨起。

发明内容

因此，本发明提供一种可抑制正极前体压延时的活性物质粒子的破裂的正极的制造方法及用该方法得到的正极。此外，本发明采用按上述制造方法得到的正极，提供一种高温保存特性及充放电循环特性优异的非水电解质二次电池。

本发明的非水电解质二次电池用正极的特征在于：具有正极芯材及形成于所述正极芯材表面上的正极合剂层；所述正极合剂层含有正极活性物质、粘结剂及导电剂；所述正极活性物质包含含镍的含锂复合氧化物；所述正极活性物质中，二次粒子的平均粒径为5μm以上，且每1cm³所述正极合剂层中含有3.5g以上的所述正极活性物质。

本发明的非水电解质二次电池的特征在于：具备上述的正极、含有负极活性物质的负极、介于所述正极与负极之间的隔膜、及非水电解质。

本发明的非水电解质二次电池用正极的制造方法的特征在于，包括以下工序：(1)在正极芯材上涂布正极料浆并使其干燥，形成正极合剂层，得到正极前体的工序，所述正极料浆含有正极活性物质、粘结剂及导电剂，所述正极活性物质包含二次粒子的平均粒径为8μm以上的含镍的含锂复合氧化物；(2)通过对正极前体一边加热一边进行压延从而得到正极的工序，所述正极的每1cm³正极合剂层中含有3.5g以上的所述正极活性物质，且所述正极活性物质的二次粒子的平均粒径为5μm以上。

根据本发明，可得到具有优良的充放电循环特性及高温保存特性的非水电解质二次电池。

尽管在附加权利要求书中具体描述了本发明的新特征，但是从下面结合附图的详细描述，将更好地理解和懂得本发明的构成和内容这两方面，以及其它目的和特征。

附图说明

图1是将本发明的实施例的方型锂离子二次电池的一部分切去后的主要部分立体图。

具体实施方式

本发明的非水电解质二次电池用正极的制造方法包括以下工序：

(1)在正极芯材上涂布正极料浆并使其干燥，形成正极合剂层，得到正极前体的工序，所述正极料浆含有正极活性物质、粘结剂及导电剂，所述正极活性物质包含二次粒子的平均粒径为8μm以上的含镍的含锂复合氧化物；

(2)通过对所述正极前体一边加热一边进行压延从而得到正极的工序，所述正极的每1cm³正极合剂层中含有3.5g以上的所述正极活性物质，且所述正极活性物质的二次粒子的平均粒径为5μm以上。

上述二次粒子是正极活性物质粒子群中的粒径低于1μm的一次粒子凝聚而成的粒径为1～30μm的二次粒子。上述的平均粒径是体积基准的平均粒径(D50)。

在不加热正极前体而进行一次压延的以往方法中，为了确保正极合剂层的粘结性，需要用大的线压进行压延。在将每1cm³正极合剂层中所含的正极活性物质量增大到3.5g左右时，结合力弱的上述正极活性物质被细细地破裂到二次粒子的平均粒径为4μm左右，形成许多活性面。因此，气体发生量增大，有时电池产生膨起。