[发明专利]锂二次电池用电极和锂二次电池

说明书

本发明提供电解液的保持量多、具有高输出，同时能够确保体积密度、并抑制电子传导率的降低的锂二次电池用电极。本发明的锂二次电池用电极具有电极箔和设置在所述电极箔上的含有活性物质的合剂层，所述合剂层具有：设置在所述电极箔上的内部层54；和在所述合剂层的厚度方向上位于比内部层54靠表面侧的位置的表面层55，内部层54的平均空隙率高于表面层55的平均空隙率，内部层54在内部层54的厚度方向的中途位置具有空隙率比两端的空隙率低的中层542。

技术领域

本发明涉及锂二次电池用电极和锂二次电池。

背景技术

以往，在能够再充电的二次电池的领域，铅电池、镍-镉电池、镍-氢电池等水溶液类电池是主流。但是，随着电气设备的小型化、轻量化的发展，具有高能量密度的锂二次电池受到关注，其研究、开发和商品化被迅速地推进。另一方面，为了应对全球变暖和燃料枯竭的问题，各汽车制造商开发了电动汽车(EV)或利用电动机对驱动的一部分进行辅助的混合动力汽车(HEV)，作为其电源，要求高容量且高输出的二次电池。作为符合这样的要求的电源，使用了具有高电压的非水溶液类的锂二次电池。特别是方形锂二次电池，组件化时的体积效率优异，因此，对作为HEV用或者EV用的方形锂二次电池的开发的期待很高。

在HEV用途的锂二次电池中，为了对电动机驱动进行辅助，需要从电池供给大电流，要求放电时的电压下降低(内部电阻低)。

作为现有技术，在专利文献1中公开了用于制作放电容量大且不易产生正负极间的短路等问题的非水电解质电池的正极体、和使用该正极体的非水电解质电池。专利文献1中的电池的正极体是具有内部层和外部层的双层结构。通过使内部层的空隙率高于外部层的空隙率，能够抑制电池的内部短路，具有安全性提高的效果。

专利文献2中公开了能够实现电池的高容量化并且得到高输出的电极结构。专利文献2中的电池的电极是具有内部层和外部层的双层结构。通过使内部层的空隙率高于外部层的空隙率，能够在内部层增加电解质的保持量，能够实现电池的高容量化和高输出化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-160987号公报

专利文献2：日本特开2011-9203号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1和2中的电极是具有空隙率低的外部层和空隙率高的内部层的双层结构的电极。利用这样的双层结构，能够实现防止内部短路和高容量化、高输出化，但是，当提高内部层整体的空隙率时，体积密度会变低。此外，电极的电子传导率有可能性降低。

因此，本发明的目的在于，提供电解液的保持量多、具有高输出，同时能够确保体积密度、并抑制电子传导率的降低的锂二次电池用电极和使用该电极的锂二次电池。

用于解决技术问题的手段

本发明的发明人发现，通过使设置在电极箔上的合剂层由电极箔上的内部层和进一步位于表面侧的表面层构成，并使内部层的平均空隙率高于表面层的平均空隙率，能够确保体积密度和反应，并在内部层内形成贮存电解液的空间。此外发现，通过在内部层的厚度方向的中途位置设置空隙率低的中层，能够确保高空隙率的内部层中的电子的迁移率，从而完成了发明。

即，本发明的锂二次电池用电极具有电极箔和设置在所述电极箔上的含有活性物质的合剂层，所述锂二次电池用电极的特征在于，所述合剂层具有：设置在所述电极箔上的内部层；和在所述合剂层的厚度方向上位于比所述内部层靠表面侧的位置的表面层，所述内部层的平均空隙率高于所述表面层的平均空隙率，所述内部层在所述内部层的厚度方向的中途位置具有空隙率比两侧的空隙率低的中层。