[发明专利]非水电解质二次电池用电极及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用电极及具备其的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，能够实现小型化、轻量化、大容量化的锂二次电池逐渐被广泛用作便携电话的电源等。进而，最近，锂二次电池作为电动工具、电动汽车等要求高输出功率的用途的电源也备受瞩目。因此，目前，锂二次电池的高输出化正成为较大课题。

例如下述专利文献1中，作为将锂二次电池高输出化的方法，记载了使用组成不同的2种含锂过渡金属氧化物的粉末的混合物作为正极活性物质的方法。

此外，下述专利文献2中记载了：通过使用由锂镍系复合氧化物的二次颗粒构成、且二次颗粒的内部的孔隙所占的面积比例为二次颗粒截面积的2.5～9％的正极活性物质，从而兼具高充放电热容量和高循环耐久特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-32647号公报

专利文献2：日本特开2010-80394号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，即使应用专利文献1、2中记载的技术，也存在无法充分提高非水电解质二次电池的输出特性的问题。

本发明是鉴于所述问题而进行的，其目的在于提供一种可以充分提高非水电解质二次电池的输出特性的非水电解质二次电池用电极。

用于解决问题的方案

本发明的非水电解质二次电池用电极具备集电体、和形成于集电体上且含有活性物质的活性物质层。活性物质包含孔隙率彼此不同的第1含锂过渡金属氧化物颗粒及第2含锂过渡金属氧化物颗粒。因此，通过使用本发明的非水电解质二次电池用电极，能够改善非水电解质二次电池的输出特性。其原因并不清楚，但认为原因之一在于，孔隙率较大的含锂过渡金属氧化物颗粒发生若干变形，从而使得含锂过渡金属氧化物颗粒间的间隙变小，活性物质层的填充密度提高。此外认为原因之一还在于，通过使用孔隙率大的含锂过渡金属氧化物颗粒，从而能够改善活性物质层的电解液保持性。

从实现更高的输出特性的观点出发，优选第1含锂过渡金属氧化物颗粒及第2含锂过渡金属氧化物颗粒间的孔隙率之差较大。具体而言，第1含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选比第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率小20％以上，更优选小30％以上。但是，第1含锂过渡金属氧化物颗粒及第2含锂过渡金属氧化物颗粒间的孔隙率之差过大时，第1含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率变小，电解液的保持性变得恶劣，有时导致输出特性降低。此外，第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率变大，因此，正极活性物质层的强度降低，制作正极时产生的混炼应力、轧制压力导致正极活性物质层发生变形，从而有时导电性降低、输出特性降低。因此，第1含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选为第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率的5％以上。

具体而言，第1含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选为10％以下。进一步具体而言，第1含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选为0％～10％，进一步优选为1％～5％。第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选为30％以上，更优选为35％以上。但是，第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率过大时，正极活性物质层的强度降低，制作正极时产生的混炼应力、轧制压力导致正极活性物质层发生变形，从而有时导电性降低、输出特性降低。因此，第2含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率优选为80％以下，更优选为70％以下，进一步优选为50％以下。

另外，本发明中，含锂过渡金属氧化物颗粒的孔隙率是指，在含锂过渡金属氧化物颗粒的二次颗粒的剖面中，孔隙占二次颗粒的整体面积的面积比例。二次颗粒的剖面可以通过使用截面抛光仪进行加工从而露出。此外，孔隙所占的部分可以通过使用Image-Pro Plus ver.4，调整剖面的SEM照片的图像黑白水平、辉度、对比度，求出黑色部分的面积，从而确定。

含锂过渡金属复合氧化物颗粒的孔隙率的控制方法没有特别限定。例如，可以通过含锂过渡金属复合氧化物颗粒的焙烧温度来控制孔隙率。具体而言，通过提高焙烧温度，能够降低孔隙率。另一方面，通过降低焙烧温度，能够增大孔隙率。此外，在添加了气体发生剂的状态下进行焙烧时，也可以通过气体发生剂的添加量来控制孔隙率。