[发明专利]锂离子电池用正极和锂离子电池

说明书

本发明提供能量密度高且能够快速放电的锂离子电池用正极。该锂离子电池用正极具备：正极集电体、形成在所述正极集电体表面上的正极活性物质层、以及包含含有锂离子的电解质和非水溶剂的非水电解液，其中，所述正极活性物质层包含正极活性物质和空隙，所述空隙中填充有所述非水电解液，基于所述正极活性物质层中存在的所述非水电解液中锂离子总量的电池容量相对于基于所述正极活性物质总量的电池容量的比例为3.5～15％。

技术领域

本发明涉及锂离子电池用正极和锂离子电池。

背景技术

近年来，为了保护环境，强烈要求减少二氧化碳排放量。在汽车工业中，人们对通过引入电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)来减少二氧化碳排放寄予厚望，深入进行着对作为其实际应用的关键的电动机驱动用二次电池的开发。作为二次电池，关注点集中在能够实现高能量密度和高输出功率密度的锂离子二次电池上。

关于锂离子二次电池，谋求输出功率等电池特性的进一步提高，并进行了各种研究，例如，已知有为了实现高能量密度化而使用了Li₂Mn_(1-2x)Ni_xMo_xO₃(其中，0x0.4)作为正极活性物质的锂离子电池(例如，参见日本特开2016-154137号公报)。

发明内容

发明所要解决的问题

另一方面，还需要能够应对快速放电。然而，通常而言，为了能够在不降低电池的能量密度的情况下实现快速放电，需要对除电极活性物质层(正极活性物质层或负极活性物质层)以外的构成部件进行薄膜化，例如，隔膜、集电体。然而，当隔膜过薄时，存在由于析出锂而容易发生内部短路这样的问题，而当集电体过薄时，存在电池的内阻增加的问题。即，如果试图通过使电极薄膜化来提高放电速度，则存在整个电池中隔膜和集电体所占的体积增加，从而造成整个电池的能量密度降低的问题。此外，如果为了提高进行了薄膜化的电极中的能量密度而增加单位体积的正极活性物质的量(提高正极活性物质的填充密度)，则存在于正极活性物质周围的非水电解液的量相对减少，存在无法应对快速放电的问题。因此，即使是日本特开2016-154137号公报等中记载的现有的可实现高容量化的电池，也存在难以同时实现快速放电的应对和高容量化(能量密度的提高)的问题。

本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能量密度高且能够快速放电的锂离子电池用正极。

用于解决技术问题的技术方案

本发明人为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果完成了本发明。即，本发明涉及一种锂离子电池用正极以及使用了上述正极的锂离子电池，该锂离子电池用正极具备：正极集电体、形成在所述正极集电体表面上的正极活性物质层、以及包含含有锂离子的电解质和非水溶剂的非水电解液，其中，所述正极活性物质层包含正极活性物质和空隙，所述空隙中填充有所述非水电解液，基于所述正极活性物质层中存在的所述非水电解液中锂离子总量的电池容量相对于基于所述正极活性物质总量的电池容量的比例为3.5～15％。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明。需要说明的是，在本说明书中，当记载为锂离子电池时，是包含锂离子二次电池的概念。

本发明涉及一种锂离子电池用正极，其具备：正极集电体、形成在所述正极集电体表面上的正极活性物质层、以及包含含有锂离子的电解质和非水溶剂的非水电解液，其中，所述正极活性物质层包含正极活性物质和空隙，所述空隙中填充有所述非水电解液，基于所述正极活性物质层中存在的所述非水电解液中锂离子总量的电池容量相对于基于所述正极活性物质总量的电池容量的比例为3.5～15％。当使用本发明的锂离子电池用正极时，可以获得能量密度高且能够快速放电的锂离子电池。需要说明的是，在本说明书中，表示范围的“X～Y”包含X和Y，是指“X以上且Y以下”。