[发明专利]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及其制造方法。

背景技术

近年来，为了实现移动设备的驱动时间的长期化，从环境问题的方面出发为了使用电池作为汽车搭载用电源，或为了适应大型工具用电源的直流化的要求，一直要求可急速充电、同时可大电流放电的小型且轻量的二次电池。作为满足这样要求的典型的二次电池，可列举出非水电解质二次电池。

这样的非水电解质二次电池(在以下中也有时简称为“电池”)具备在正极与负极之间设有多孔质绝缘层的电极组。该电极组与电解液一同设在不锈钢制、镀镍铁制或铝等金属制的电池壳内(专利文献1)。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-182693号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，一般已知：如果将处于充电状态的非水电解质二次电池保存在高温下(例如60℃以上的环境下)，或者对非水电解质二次电池重复进行充放电，则在非水电解质二次电池内产生气体，电池的内压上升。如果非水电解质二次电池的内压上升，则引起电池的膨起或从防爆阀的漏液，因此担心电池的安全性下降。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，即使在将处于充电状态的非水电解质二次电池保存在高温下时，或者即使在对非水电解质二次电池重复进行充放电时，也能够防止非水电解质二次电池的膨起及漏液，确保电池的安全性。

解决课题的方法

本发明的非水电解质二次电池具备正极、负极和多孔质绝缘层，多孔质绝缘层被设在正极与负极之间。正极具有正极集电体和正极合剂层，正极合剂层被设在正极集电体的至少一方的表面上。正极集电体含有平均晶体粒径为1μm以上的铝粒子。换而言之，则正极的拉伸延伸率为3％以上。正极合剂层含有正极活性物质和熔点或软化点高于200℃的有机材料。这样的有机材料优选是粘结剂。

如此的正极可按以下所示的方法制作。首先，将正极活性物质和熔点或软化点高于200℃的有机材料设在正极集电体的至少一方的表面上。接着，对表面设有正极活性物质及上述有机材料的正极集电体在压延后在规定的温度下进行热处理。这里，规定的温度为200℃≤(规定的温度)＜(上述有机材料的熔点或软化点)。

在压延后进行的热处理工序中，能够从正极活性物质的表面除去吸附在正极活性物质的表面上的水分或二氧化碳等。因而，如果采用该正极制作非水电解质二次电池，则即使以充电状态在高温下(例如60℃以上的环境下)保存该非水电解质二次电池，也能够防止从正极活性物质产生二氧化碳等气体。此外，如果采用该正极制作非水电解质二次电池，则即使对该非水电解质二次电池重复进行充放电，也能够防止从正极活性物质产生二氧化碳等气体。

另外，由于有机材料的熔点或软化点高于200℃，因此在压延后进行的热处理工序中能够防止有机材料的熔化或软化。因而，能够防止熔化或软化的有机材料覆盖正极活性物质。

这里，“平均晶体粒径”在本说明书中是按以下所示的方法求出的值。首先，在将电池充电后从该电池取出正极。接着，在规定的条件下对该正极的截面进行加工。然后，对加工过的截面进行扫描离子显微镜图像(SIM图像：Scanning Ion Microscope Image)测定。然后，从得到的SIM图像测定铝粒子的晶体粒径，求出测定的铝粒子的晶体粒径的平均值。

此外，“正极的拉伸延伸率”在本说明书中是按以下所示的方法求出的值。首先，准备测定用正极(宽为15mm，长度方向的长度为20mm)。接着，将测定用正极的长度方向的一端固定，沿着测定用正极的长度方向，以20mm/min的速度拉伸测定用正极的长度方向的另一端。然后，测定刚断裂前的测定用正极的长度方向的长度，采用测定的长度和拉伸前的测定用正极的长度方向的长度(即20mm)，算出正极的拉伸延伸率。

(正极的拉伸延伸率)

＝{(刚断裂前的测定用正极的长度方向的长度)-(拉伸前的测定用正极的长度方向的长度)}÷(拉伸前的测定用正极的长度方向的长度)

在本发明的非水电解质二次电池中，作为有机材料，与正极合剂层中的与正极集电体的表面相接的部分相比，也可以更多地存在于正极合剂层的表面。

在后述的优选的实施方式中，有机材料是聚酰亚胺、聚酰亚胺衍生物、四氟乙烯的聚合物及含有四氟乙烯单元的共聚物中的至少一种。

在本发明的非水电解质二次电池中，优选正极活性物质是LiNi_xM_(1-x)O₂(M为Co、Al及Mn中的至少一种，x满足0.3≤x＜1)。