[发明专利]电化学元件用复合颗粒及其制造方法、以及电化学元件用电极及电化学元件

说明书

本发明提供一种电化学元件用复合颗粒，其抑制电化学元件的初始电阻的上升和内部短路时的发热。该复合颗粒包含电极活性物质、导电材料、粘结材料和相对于100质量份的复合颗粒为0.1质量份以上且5质量份以下的热解性发泡剂。而且，在使用电子探针对与该复合颗粒的长轴正交且包含该长轴的中点的复合颗粒的剖面部进行映射分析时，以长轴的中点为圆心、以长轴的长度的1/2为直径的圆的范围外与范围内所包含的碳原子的检测强度的累计值的比值为4以上且15以下。

技术领域

本发明涉及电化学元件用复合颗粒及其制造方法、以及电化学元件用电极及电化学元件。

背景技术

锂离子二次电池、双电层电容器和锂离子电容器等电化学元件具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电这样的特性，已被用于广泛的用途。

而且一直以来，为了抑制电化学元件的内部短路时的发热，正在进行着电化学元件构件的改良。例如，在专利文献1中提案有在集流体和电极复合材料层之间具有包含发泡温度为140℃以上的发泡剂的导电性粘接剂层的电化学元件用电极和具有该电极的电化学元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/155281号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述现有的电化学元件在抑制电化学元件的内部短路时的发热的同时抑制初始电阻的上升这一点有改善的余地。

因此，本发明的目的在于提供一种涉及能够抑制初始电阻的上升且在抑制内部短路时的发热方面优异的电化学元件的新技术。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究。然后，本发明人发现，如果使用通过电极活性物质、导电材料、热解性发泡剂以及粘结材料凝聚而形成的复合颗粒，且导电材料、热解性发泡剂以及粘结材料在该复合颗粒内偏在，则能够制造可抑制初始电阻的上升且在抑制内部短路时的发热方面优异的电化学元件，以至完成了本发明。

即，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的电化学元件用复合颗粒(以下也简称为“复合颗粒”)的特征在于，包含电极活性物质、导电材料、热解性发泡剂以及粘结材料，相对于100质量份的上述电化学元件用复合颗粒包含0.1质量份以上且5质量份以下的上述热解性发泡剂，在使用电子探针(EPMA)对与上述电化学元件用复合颗粒的长轴正交且包含上述长轴的中点的上述电化学元件用复合颗粒的剖面部进行映射分析时，以上述长轴的中点为圆心、以上述长轴的长度的1/2为直径的圆的范围外所包含的碳原子的检测强度的累计值(S_A)与上述圆的范围内所包含的碳原子的检测强度的累计值(S_B)的比值(S_A/S_B，以下也将该比值称为“复合颗粒内的迁移比的值”)为4以上且15以下。如果像这样是包含电极活性物质、导电材料、热解性发泡剂以及粘结材料的复合颗粒、该复合颗粒中包含规定量的热解性发泡剂，且该复合颗粒内的迁移比的值在上述范围内，则导电材料偏在于复合颗粒的表面侧，由此导电材料彼此的接点增加，在复合颗粒内形成牢固的导电通路。此外，通过热解性发泡剂偏在于复合颗粒的表面侧，从而在对复合颗粒施加热解性发泡剂能发泡的热量的情况下，可通过热解性发泡剂发泡而有效地阻断复合颗粒内的导电通路。因此，如果使用本发明的复合颗粒，则能够制造可抑制初始电阻的上升且在抑制内部短路时的发热方面优异的电化学元件。

在此，在本发明中，“长轴”是指当复合颗粒的二维投影图像夹在两条平行线之间、该平行线的间隔为最大时的复合颗粒的直径。