[发明专利]非水电解质电池

说明书

相关申请的引用：本申请以2013年9月18日提出的日本专利申请2013-193546以及2014年9月2日提出的日本专利申请2014-178325为基础，享受这些申请的优先权利益。本申请通过参照这些申请而包含这些申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及非水电解质电池。

背景技术

在非水电解质电池的高容量化中，需要使用更高容量的活性物质例如含锂的镍钴锰复合氧化物中的Ni含量高的化合物、实现电极的高密度化以及降低电极复合材料中的辅助构件量等。

但是，在实施了这些时，希望提高能量密度，但由于容易发生活性物质晶体结构的劣化，不能充分形成电极构件层中的电子传导网络、而在电阻分布方面产生偏差，电极构件层的空隙率低而容易在Li离子浓度方面容易产生偏差等，所以具有循环特性等长期特性下降的担心。

因此，一直要求开发出能够使高的能量密度和优良的循环特性得以兼顾的电极的结构(组成、密度、构成构件的存在状态)。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够显示高的能量密度和优良的循环特性的非水电解质电池。

根据实施方式，可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、负极和非水电解质。正极含有正极集电体及形成在该正极集电体上的正极材料层。正极材料层含有正极活性物质和第1导电剂。第1导电剂在由正极材料层通过拉曼光谱法得到的拉曼光谱图中，具有在1350±10cm^-1 出现的D带和在1590±10cm^-1出现的G带，D带的积分强度相对于G带的积分强度之比为大于0.6且10以下。在使用拉曼光谱法得到的关于正极材料层的构成材料映射图像中，第1导电剂的占有面积相对于正极活性物质的占有面积之比为1.5以上且5以下。

上述构成的非水电解质电池显示出高的能量密度和优良的循环特性。

附图说明

图1是实施方式的非水电解质电池的一个例子的概略剖视图。

图2是图1所示的非水电解质电池的A部的放大剖视图。

图3是实施例1的非水电解质电池的正极材料层的一部分的拉曼光谱图。

图4是实施例1的非水电解质电池的关于正极材料层中的正极活性物质的拉曼映射(Raman mapping)图像。

图5是实施例1的非水电解质电池的关于正极材料层中的乙炔黑的拉曼映射图像。

图6是实施例1的非水电解质电池的关于正极材料层中的石墨的拉曼映射图像。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。再者，在实施方式中对于通用的构成标注同一符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于说明实施方式和促进其理解的模式图，其形状及尺寸、比例等有与实际装置不同的地方，但这些可参酌以下的说明和公知的技术进行适宜的设计变更。

(实施方式)

根据实施方式，可提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备正极、负极和非水电解质。正极含有正极集电体及形成在该正极集电体上的正极材料层。正极材料层含有正极活性物质和第1导电剂。第1导电剂在由正极材料层通过拉曼光谱法得到的拉曼光谱图中，具有在1350±10cm^-1出现的D带和在1590±10cm^-1出现的G带，D带的积分强度相对于G带的积分强度之比为大于0.6且10以下。在使用拉曼光谱法得到的关于正极材 料层的构成材料映射图像中，第1导电剂的占有面积相对于正极活性物质的占有面积之比为1.5以上且5以下。

在正极材料层中，如果电阻分布产生偏差，则活性物质利用率也产生偏差。正极活性物质中的利用率高的部分与利用率低的部分相比，劣化速度相对上升。这与循环中的电池的容量劣化相关，是循环特性下降的主要原因之一。认为上述电阻分布特别依赖于正极材料层中的导电剂的分布状态。因此，要求正极材料层中的构成材料的分散状态为最佳的状态。

在使用拉曼光谱法得到的关于正极材料层的构成材料映射图像中，直接反映出正极活性物质和第1导电剂的分散状态。实施方式的非水电解质电池因上述构成材料映射图像满足上述条件而能够显示高的能量密度，同时能够在正极材料层中使正极活性物质附近的第1导电剂的分散状态均匀，并能够使正极材料层中的电阻分布均匀。以下对其理由进行说明。