[发明专利]粉末材料及正极合剂

说明书

技术领域

本发明涉及粉末材料及正极合剂。更详细地说，涉及含有正极活性物质粉末和石墨粉末的粉末材料及具有该粉末材料的正极合剂。

背景技术

含有正极活性物质粉末和石墨粉末的粉末材料可用于例如锂二次电池等非水电解质二次电池的正极中。非水电解质二次电池已经作为手机、笔记本等小型电源而被实用化，进而即便在汽车、电力贮藏用途等中型和大型电源中也正在尝试应用。

作为以往的粉末材料，专利文献1中具体记载有包含平均粒径为9.1μm～20.5μm的正极活性物质粉末、和平均粒径为3.3μm～51.5μm的石墨粉末的粉末材料。然而，具有将在集电体上涂布具有该粉末材料的正极合剂得到的电极作为正极的非水电解质二次电池，其正极内部的电阻值高。因此，该二次电池在高电流倍率的条件下要求高输出的用途，例如在汽车用途、电动工具等电源工具用途中不合适。另外，作为能够在高电流倍率的条件下显示高输出的二次电池用途，在专利文献2中记载有包含平均粒径为0.1μm～3μm的正极活性物质粉末、和平均粒径为1μm～6μm的石墨粉末的粉末材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-40140号公报

专利文献2：日本特开2008-084826号公报

发明内容

从在高电流倍率的条件下的高输出特性的观点出发，即便将专利文献2示出的上述粉末材料用于非水电解质二次电池的正极，得到的二次电池也有改善的余地。本发明的目的在于提供用于能够在高的电流倍率的条件下显示高输出的非水电解质二次电池的粉末材料。

如专利文献2中的正极活性物质粉末，构成正极活性物质粉末的粒子为微粒时，由于粒子之间较弱地凝聚，所以正极活性物质粉末和石墨粉末难以均匀地混合，得到的正极的内部电阻值难以降低。

本发明者等着眼于该方面，进行了各种研究，结果发现：构成正极活性物质粉末的粒子即便是微粒，也可以提供内部电阻值更低的正极的粉末材料并进而使得到的非水电解质二次电池在高的电流倍率的条件下显示更高输出。

本发明提供以下的方案。

<1>一种粉末材料，其特征在于，包含平均粒径为0.05μm以上1μm以下的正极活性物质粉末、和2种以上的石墨粉末，2种以上的石墨粉末的平均粒径各不相同，且石墨粉末的平均粒径均为0.01μm以上20μm以下。

<2>如<1>所述的粉末材料，其中，2种以上的石墨粉末包含平均粒径为0.1μm以上且小于5μm的第一石墨粉末和平均粒径为5μm以上且20μm以下的第二石墨粉末。

<3>如<1>或<2>所述的粉末材料，其中，构成2种以上的石墨粉末的石墨粒子均为鳞片状。

<4>如<1>～<3>中任一项所述的粉末材料，其中，相对于正极活性物质粉末100重量份，石墨粉末为1重量份以上30重量份以下。

<5>如<1>～<4>中任一项所述的粉末材料，其中，正极活性物质粉末为含有Ni及Mn的锂复合金属氧化物的粉末。

<6>如<5>所述的粉末材料，其中，锂复合金属氧化物用以下的式(A)表示。

Li_α(Ni_1-(x+y+z)Mn_xFe_yCo_z)O₂(A)

(在此，0＜x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0＜x+y+z＜1、0.5≤α≤1.5。)

<7>一种正极合剂，其具有<1>～<6>中任一项所述的粉末材料、粘合剂和溶剂。

<8>如<7>所述的正极合剂，还具有非石墨的碳材料。

<9>一种正极，其为在集电体上涂布<7>或<8>所述的正极合剂而得到涂布集电体，并从该涂布集电体除去溶剂而得到的。

<10>一种非水电解质二次电池，，其具有<9>所述的正极、负极、和电解质。

<11>如<10>所述的非水电解质二次电池，还具有间隔件。

<12>如<11>所述的非水电解质二次电池，其中，间隔件是由具有多孔质膜及层叠于其上的耐热多孔层的层叠膜构成的。