[发明专利]锂离子二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供与以往相比耐久性优异的高容量的锂离子二次电池。本发明的锂离子二次电池包括正极电极、负极电极和隔膜。正极电极具有：正极集电箔31a；和设置在该正极集电箔31a的表面的正极合剂层31b。正极合剂层31b具有：隔着隔膜与负极电极相对的表层部31s；和设置在该表层部31s与正极集电箔31a之间的深层部31d。表层部31s中包含的正极活性物质颗粒Ps的平均粒径大于深层部31d中包含的正极活性物质颗粒Pd的平均粒径。此外，表层部31s中的正极活性物质颗粒Ps间的空隙率低于深层部31d中的正极活性物质颗粒Pd的空隙率。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池及其制造方法。

背景技术

一直以来，人们已知关于正电极板和包括该正电极板的锂离子二次电池的发明(参照下述专利文献1)。专利文献1中公开的发明的目的是提供一种正电极板，其在用于锂离子二次电池中的情况下，能够使锂离子的扩散电阻减小并且确保电池的容量(参照专利文献1的第0005段等)。为了实现该目的，专利文献1公开了具有下述结构的正电极板的发明。

正电极板包括：具有第一主面和第二主面的金属箔；和形成在上述第一主面和第二主面中的至少任一者上的层叠活性物质层，其通过将含有由锂化合物构成的正极活性物质颗粒的多个正极活性物质层层叠而形成。上述层叠活性物质层，在层叠方向上看时，上述正极活性物质颗粒的含有率均匀，并且含有的上述正极活性物质颗粒的平均粒径越小的上述正极活性物质层，配置在越上层(参照专利文献1的权利要求1等)。

利用这样的结构，能够在正电极板的上层使锂离子的扩散电阻减小，能够降低锂离子的扩散电阻，从而降低电池的内部电阻，并且防止电池的容量变小从而确保容量(参照专利文献1的第0007段等)。此外，在将正电极板用于电池中的情况下，即使反复进行充放电，也能够抑制电池的内部电阻值的随时间推移的增加(参照专利文献1的第0008段等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-026599号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述以往的正电极板，如上所述，含有的正极活性物质颗粒的平均粒径越小的正极活性物质层，配置在越上层。而且，在使用该正电极板的锂离子二次电池中，配置在正电极板的上层且含有的正极活性物质颗粒的平均粒径小的正极活性物质层，隔着隔膜与负电极板相对(参照专利文献1的第0027段、图3等)。这样的结构的以往的锂离子二次电池具有如下所述的技术问题。

隔着隔膜负电极板相对的正电极板的上层的正极活性物质层，与下层的正极活性物质层相比，与电池的充放电反应相伴的锂离子的嵌入(intercalation)和脱嵌(deintercalation)更加剧烈。但是，就正极活性物质颗粒而言，平均粒径相对越小，越容易因锂离子的嵌入和脱嵌而导致正极活性物质颗粒产生破裂。当正极活性物质颗粒产生破裂时，有可能导致电池的内部电阻值增加、或电池的容量降低。

本发明提供与以往相比耐久性优异的高容量的锂离子二次电池及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个方式是一种锂离子二次电池，其特征在于：包括正极电极、负极电极和隔膜，所述正极电极具有正极集电箔和设置在该正极集电箔的表面的正极合剂层，所述正极合剂层具有：隔着所述隔膜与所述负极电极相对的表层部；和设置在该表层部与所述正极集电箔之间的深层部，所述表层部中包含的正极活性物质颗粒的平均粒径大于所述深层部中包含的正极活性物质颗粒的平均粒径，所述表层部中的正极活性物质颗粒间的空隙率低于所述深层部中的正极活性物质颗粒间的空隙率。

发明效果

采用本发明的上述一个方式，能够提供与以往相比耐久性优异的高容量的锂离子二次电池。

附图说明