[发明专利]非水电解质二次电池用正极以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，特别是涉及非水电解质二次电池用正极的改良。

背景技术

非水电解质二次电池具有高能量密度，因此作为手机、笔记本电脑等便携式电子设备的电源而广泛使用。

非水电解质二次电池之中，锂离子二次电池由于电压高达3.6V，因此能够以镍氢电池的约50%的质量、约20～50%的体积进行与镍氢电池相同能量的充电。此外，锂离子二次电池没有记忆效应，因此适宜作为手机、笔记本电脑的电源，在市场上占有巨大的份额。

一直以来，作为非水电解质二次电池的正极活性物质，研究使用锂锰复合氧化物。锂锰复合氧化物廉价且原料供给的稳定性优异，并且内部短路产生时的发热小(安全性优异)，因此被认为有前途。

所以，关于锂锰复合氧化物，提出如下的技术。

专利文献1提出了通过使用粒度分布具有2个以上的峰的尖晶石型锂锰复合氧化物，从而将正极高密度化的技术。

专利文献2提出了通过在尖晶石型锂锰复合氧化物中混合锂镍复合氧化物，从而抑制锰从锂锰复合氧化物溶出的技术。

专利文献3提出了混合平均粒径大的锂镍复合氧化物以及平均粒径小的尖晶石型锂锰复合氧化物的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-82466号公报

专利文献2：日本特开2000-77071号公报

专利文献3：日本特开2006-228733号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，使用以锂锰复合氧化物为主要成分的正极活性物质制作正极时，在正极的高密度化中伴随困难。正极的制造工艺中具有通过辊压机等对包含正极活性物质的正极合剂层进行轧制或者加压的工序。该轧制时，对正极合剂层施加过大的压力时，锂锰复合氧化物的颗粒崩塌。而且，从颗粒的崩塌而产生的活性的截面溶出锰，以此为起因导致充放电特性降低。因此，使用以锂锰复合氧化物为主要成分的正极活性物质时，难以兼具由正极的高密度化获得的电池的高能量密度化和充放电循环特性。

如专利文献2那样，即便在为了抑制锰溶出而在尖晶石型锂锰复合氧化物中添加锂镍复合氧化物的情况下，根据选择混合的颗粒的大小，锂锰复合氧化物和锂镍复合氧化物的混合活性物质的填充性降低。其结果，不能充分地得到锂锰复合氧化物与锂镍复合氧化物的相互作用，抑制锰溶出的效果也降低。

鉴于上述情况，本发明的目的之一在于，提供实现包含锂锰复合氧化物的正极的高密度化、并且充放电特性优异的非水电解质二次电池。

用于解决问题的方案

本发明的一个局面涉及一种非水电解质二次电池用正极，其具备：正极集电体和附着于所述正极集电体的正极合剂层，所述正极合剂层包含含有第一活性物质颗粒和第二活性物质颗粒的正极活性物质，所述第一活性物质为锂锰复合氧化物，所述第二活性物质为锂镍复合氧化物，所述正极活性物质中含有的所述第一活性物质颗粒的比例为51体积%以上且90体积%以下，并且，所述第一活性物质颗粒的体积基准的粒度分布具有大粒径侧的第一峰和小粒径侧的第二峰，对应于所述大粒径侧的第一峰的第一粒径D₁是对应于所述小粒径侧的第二峰的第二粒径D₂的2.5倍以上且5.0倍以下(2.5≤D₁/D₂≤5.0)，所述第二活性物质颗粒的体积基准的粒度分布具有对应于满足D₁＞D₃＞D₂的第三粒径D₃的第三峰。

本发明的另一局面涉及一种非水电解质二次电池，其具备所述的正极、负极、以及夹在所述正极和所述负极之间的非水电解质层。

发明的效果

根据本发明，使用以锂锰复合氧化物作为主要成分的正极活性物质时，能够提高正极合剂层中的正极活性物质的填充性、并且能够抑制活性物质颗粒的崩塌，活性物质颗粒的崩塌是导致锰从锂锰复合氧化物的溶出加速的因素。因此，能够得到由正极的高密度化产生的非水电解质二次电池的高能量密度化成为可能、并且充放电循环特性优异的非水电解质二次电池。

在权利要求书中记述本发明的新的特征，以下，参照附图详细说明本发明的技术方案和内容两方面，以及本发明的其它的目的和特征，以便更好地理解本发明。

附图说明