[发明专利]锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池用电极和锂离子二次电池

说明书

本发明提供锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池用电极、及使用它们的锂离子二次电池，该锂离子二次电池用正极具备正极活性物质层，该正极活性物质层含有绝缘性的聚烯烃粒子和导电性材料，该锂离子二次电池用电极具备电极活性物质层，该电极活性物质层含有聚烯烃粒子和包含源自含腈基单体的结构单元的树脂。

技术领域

本公开涉及锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池用电极和锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池为具有高能量密度的能量装置，被广泛用作笔记本型计算机、手机和PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)那样的便携用信息终端的电源。代表性的锂离子二次电池中，使用将正极、绝缘层、负极和绝缘层依次重叠并卷绕而得到的卷绕型电极组，或将正极、绝缘层和负极层叠而成的层叠型电极组。作为负极的活性物质，主要使用锂离子能够向层间插入(形成锂层间化合物)和放出的具有多层结构的碳材料，作为正极的活性物质，主要使用含锂的金属复合氧化物，绝缘层主要使用聚烯烃制多孔质膜。这样的锂离子二次电池的电池容量和输出高，充放电循环特性也良好。

锂离子二次电池虽然在安全性方面也处于高水准，但由于其高容量和高输出，因此在安全性方面要求进一步提高。例如，如果锂离子二次电池被过充电，则有可能发热。另外，由于内部短路的发生，也有可能发热。进一步，锂离子二次电池由于包含含有有机溶剂的非水电解质，因此存在有机溶剂伴随发热而化学分解并产生气体，发生电池的内压上升等不良状况的可能性。

目前，在锂离子二次电池的过充电时等，通过在电池内阻断电流以抑制发热，从而实现了锂离子二次电池的安全性的进一步提高。作为提高安全性的方法，例如可列举：(1)利用设置于封口板内的安全阀等检测电池的内压并阻断电流的机构的方法；(2)在封口板内设置由随电池发热而电阻上升的PTC(Positive Temperature Coefficient：正温度系数)元件构成的构件，通过使PTC元件成为非导体来阻断电流的方法；以及(3)使用随电池发热而熔融的绝缘层，通过绝缘层熔融来阻碍正负极间的锂离子移动，从而阻断电流的方法。

另一方面，作为阻断电流以抑制发热的其他方法，提出了形成有PTC层的电极(例如，参照日本特开2009-176599号公报)。PTC层是指与PTC元件同样地具备随电池发热而使电阻(直流电阻)上升的功能的层。日本特开2009-176599号公报的电极(正极和负极的至少一方)是将正极活性物质层或负极活性物质层、PTC层和集电体依次重叠而成的层叠体。

另外，日本特开平10-241665号公报中提出了在电极活性物质层内使用随电池发热而电阻(直流电阻)上升的PTC导电性材料的方法。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在(1)的方法中，成为使电池内压变化的主要原因的、电解液的分解反应的进行，不仅受电池温度的影响，还较大程度地受电池电压、环境温度等的影响，因此对发热的响应变得不准确，有时发热的抑制效果变得不充分。在(2)的方法中，作为主要发热体的电极组与封口板内的PTC元件处于背离的位置关系，因此PTC元件对发热的响应性降低，有时发热的抑制效果变得不充分。在(3)的方法中，必须使用对电池发热响应性良好地熔融那样的绝缘层，但如果使用那样的绝缘层，则有时电池的高输出化、充放电循环特性的提高等变得不充分。

另一方面，日本特开2009-176599号公报的PTC层的要求如下：由树脂粒子与导电性材料构成，树脂粒子伴随过加热而熔解，导电性材料彼此成为非接触状态，从而阻断电流。但是，包含日本特开2009-176599号公报的PTC层的正极中，为了在集电体与电极活性物质层之间形成PTC层，存在制造工序变得复杂这样的问题。