[发明专利]非水电解质二次电池用电极以及使用了该电极的非水电解质二次电池

说明书

本发明提供一种非水电解质二次电池用电极，其包含集电体；以及电极活性物质合剂层，含有有机硫系电极活性物质、导电助剂以及粘结剂，以相对于所述电极活性物质合剂层的总质量为0.01质量％～0.4质量％含有所述粘结剂，并且，所述电极活性物质合剂层形成于所述集电体上。

技术领域

本发明涉及一种在集电体上形成有包含电极活性物质和粘结剂的电极活性物质合剂层的非水电解质二次电池用电极；以及使用了该电极的非水电解质二次电池。

背景技术

锂离子二次电池由于小型、轻量，且能量密度高、高容量、能反复充放电，因此广泛用作便携用个人计算机、手持式摄像机(handy video camera)、信息终端等便携电子设备的电源。此外，从环境问题的观点考虑，使用了锂离子二次电池的电动汽车、动力的一部分利用了电力的混合动力车的实用化正在进行。

在锂离子二次电池的电极中，通常使用如下涂布法：使电极活性物质、粘结剂以及导电助剂分散于溶剂而制成浆料，将该浆料涂布于集电体，使其干燥，在集电体上制作电极活性物质合剂层。构成电极活性物质合剂层的成分中，粘结剂和导电助剂越少，越能增大每单位质量的电池容量，可得到高容量的电池。另一方面，粘结剂为使粒子与粒子以及粒子与集电体粘结的成分，因此在由于粘结剂不足等而粘结不充分的情况下，容易引起电极合剂层的裂纹、剥离，不仅电池的容量降低，有时也会成为电池的内部短路的原因。因此，难以通过涂布法制作粘结剂的含量极端少的电极。

相对于此，提出了如下方法：通过冷喷涂法、气溶胶沉积法，使电极活性物质的微粒高速碰撞集电体，由此制作具有不含粘结剂的电极合剂层的电极(例如，参照专利文献1～2)。然而，这存在如下的问题：需要大型的装置、能量消耗大、成膜速度慢而生产性低、容易发生组成变动等。此外，冷喷涂法、气溶胶沉积法虽然适用于硬度较高的电极活性物质，但在作为硬度低的电极活性物质的有机硫系电极活性物质的情况下，难以制造厚的电极合剂层。

另一方面，通过在非氧化性气氛下对有机化合物和硫的混合物进行热处理而得到的有机硫系电极活性物质已知：为具有大充放电容量，伴随着反复充放电的充放电容量的降低少的电极活性物质(例如，参照专利文献3～15)。有机硫系电极活性物质主要作为正极活性物质进行了研究，但也能用作负极活性物质(例如，参照专利文献11～12)。然而，在将有机硫系电极活性物质作为电极活性物质，通过涂布法制造出的电极中，电极活性物质合剂层中的粘结剂含量为0.4质量％以下的电极是未知的。此外，有机硫系电极活性物质对于应用冷喷涂法、气溶胶沉积法而言，硬度不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－310502号公报

专利文献2：日本特开2008－184647公报

专利文献3：日本特开2003－151550号公报

专利文献4：国际公开第2010/044437号

专利文献5：日本特开2011－028948号公报

专利文献6：日本特开2011－170991号公报

专利文献7：日本特开2012－099342号公报

专利文献8：日本特开2012－150933号公报

专利文献9：日本特开2012－150934号公报

专利文献10：国际公开第2012/114651号

专利文献11：日本特开2014－096326号公报

专利文献12：日本特开2014－096327号公报

专利文献13：日本特开2015－092449号公报