锂二次电池的正极制造技术

本发明专利技术涉及一种锂二次电池的正极，其目的在于提供一种能够进一步提高锂二次电池的特性的正极的构成。本发明专利技术的正极包括：导电性的正极集电体；正极活性物质构成的多个板状粒子，混入比所述板状粒子小的由所述正极活性物质构成的微粒子的粘合材料。板状粒子形成为高宽比为4～50。板状粒子配置为覆盖正极集电体的表面的85～98%。粘合材料介于相邻的板状粒子之间而设置。

Positive electrode of lithium secondary battery two

The invention relates to a positive electrode of a lithium secondary battery, which aims to provide a positive electrode which can further improve the characteristics of the lithium two cell. The cathode of the invention comprises: a conductive cathode collector; a plurality of plate-shaped particles of positive active material composition, bonding material into the plate than the small particles formed by the cathode active material particles. The plate like particles were formed with a high aspect ratio of 4 ~ ~ 50. The plate-like particles are configured to cover 85 to 98% of the surface of the positive collector. The adhesive material is disposed between adjacent plate-like particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及锂二次电池的正极。
技术介绍
作为构成锂二次电池(也被称为锂离子二次电池)的正极的正极活性物质，广泛知道的有钴酸锂(LiCoO2)或锂-镍-锰-钴复合氧化物等的锂复合氧化物(锂过渡金属氧化物)。众所周知的，通过锂离子(Li+)在该正极活性物质中的出入，进行锂二次电池的充放电动作。
技术实现思路
为了提高此种电池的特性(放电容量等)，已有对正极的构成，例如正极活性物质的粒子径和填充率进行最优化(参照特开2001-85009号公报、特开2002-251996号公报、特开2002-270173号公报、特开2004-182564号公报等)等各种尝试。但是，这些现有技术中，特性的提高效果都不够充分。 关于这点，本申请的申请人也正对此种正极进行研究(参照例如W02010/074314A1等)。本申请的专利技术人经过锐意研究，发现能够获得更优越的特性的正极的构成，达成本专利技术。 -构成- 本专利技术的锂二次电池的正极(下面，根据需要可能仅简称为“正极”)包括:导电性的正极集电体； 正极活性物质构成的多个板状粒子；以及 粘合材料。 所述板状粒子(下面，根据需要可能简称为“正极活性物质板”)，高宽比形成为4 50。此处“高宽比”是指，粒径d除以厚度t的值。所述粒径d是指与厚度方向正交的方向的尺寸。“厚度方向”是指，规定所述厚度t的方向。 “板状粒子”是指，外形形状为“板状”的粒子。“板状”这一概念，即使没有本说明书中的特别说明，在社会常识上也是明确的，硬要进行说明的话，例如，如下进行定义。 “板状”是指，粒子在水平面(与重力作用的方向即铅直方向正交的平面)上稳定地(即使接收到来自外部的冲击(除了使该粒子从所述水平面飞出那样的强力的冲击)，也不会倒下)被载置的状态下，从与所述水平面正交的第一平面和第二平面(所述第一的平面与所述第二的平面交叉，典型为正交。)观察该粒子的截面时，不论那个截面，沿所述水平面的(与所述水平面大致平行)方向即宽度方向的尺寸(粒径d)，都比与该宽度方向正交方向的所述厚度方向的尺寸(厚度t)大。又，上述的“厚度”不包含所述水平面与该粒子之间的空隙部分。 换言之，本专利技术中，所述板状粒子形成为平板状。这里，所述板状粒子中，与所述厚度方向正交的表面称为“板面”。“板面”为所述板状粒子的最宽大的面，因此也可称为“主面(principal surface)”。又,与该板面(主面)交叉的(典型的是正交)面，即，在与垂直于所述厚度方向的方向即板面方向(或面内方向)交叉的面，在所述板状粒子稳定载置于水平面上的状态下，在该板状粒子的俯视图(该板状粒子在水平面上稳定地载置状态下从所述铅直方向的上方观察时)中的边缘处产生，因此称为“端面”。因此，所述板状粒子具有相互大致平行的一对所述板面。 所述板状粒子的，作为一对所述板面中的一方的内侧板面与作为所述正极集电体的表面中的一个的正极层接合表面接合。从而，多个所述板状粒子覆盖所述正极层接合表面的面积的85 98% ( 二维)地进行配置。 所述粘合材料沿所述板状粒子的配置方向介于相邻的所述板状粒子之间。所述粘合材料中混入比所述板状粒子小的所述正极活性物质构成的微粒子。 所述粘合材料也可设置为，进一步的，覆盖作为所述板状粒子中所述一对板面中的另一方的外侧板面。即，所述正极也可由，由多个被配置的所述正极活性物质板和介于其间的所述粘合材料所构成的第一层，与作为设于该第一层上的所述粘合材料层的第二层的层叠体构成。此时，所述第一层的厚度为t。又，此时，所述第二层的厚度为t2，r=t2/t的话，最好满足 0.02 ≤ r ≤ 0.2o 所述正极活性物质具体来说为锂复合氧化物。该锂复合氧化物具有例如层状岩盐构造。此处“层状岩盐构造”是指，锂层与锂以外的过渡金属层夹着氧层交替层叠的结晶构造(典型的有Q-NaFeO2型构造:在立方晶岩盐型构造的轴方向，过渡金属与锂规则排列的构造)。又，作为所述正极活性物质的锂复合氧化物，也可采用不具有层状岩盐构造的材料(例如具有尖晶石构造的锰酸锂LiMn2O4或镍锰酸锂LiNia25Mna75O4等)。 作为构成所述板状粒子的正极活性物质的锂复合氧化物具有层状岩盐构造的情况下，对该板状粒子的表面(板面)照射X射线时的X射线衍射中，作为(003)面的衍射强度相对于(104)面的衍射强度的比率的，峰值强度比(003)/(104)优选为1.6以下。又，混入所述粘合材料的所述正极活性物质的所述微粒子为板状粒子时，优选对该粒子的表面(板面)进行X射线照射时的X射线衍射也相同。 _效果_ 所述正极活性物质板(所述板状粒子)中，充放电时，随着锂离子的出入而发生尺寸变化。此时，在具有上述构成的本专利技术的所述正极中，随着上述尺寸变化而产生的应力，通过所述粘合材料得到缓和。又，所述正极活性物质板通过所述粘合材料良好地保持于所述正极集电体(所述正极层接合表面)上，因此，可抑制所述正极活性物质板从所述正极层接合表面剥离。因此，周期特性提高。 进一步的，由于所述粘合材料混入所述正极活性物质的所述微粒子，因此所述正极活性物质的、填充的比例和表面积尽可能地大。因此，可获得优越的放电容量(放电容量维持特性)。附图说明 图1A是显示本专利技术的一实施方式的适用对象锂二次电池的一例的概略构成的截面图。 图1B是显示本专利技术的一实施方式的适用对象锂二次电池的另一例的概略构成的立体图。 图2是显示图1A和图1B所示的、本专利技术的一实施方式的正极的、放大截面图。 图3是显示图2所示的正极的一变形例的放大截面图。具体实施例方式 下面，本专利技术较佳实施方式通过实施例和比较例进行说明。又，以下关于实施方式的记载，为了满足专利法规定的说明书的记载要件(记述要件.能够实施要件)，对本专利技术的具体化一例尽可能地具体记载。 由此，如后所述，本专利技术不限于以下说明的实施方式或实施例的具体构成。对本实施方式和实施例进行各种的变更(modification)的例示插入该实施方式的说明中，但为不影响连贯的实施方式的说明的理解，尽可能总结记载在末尾处。 1.锂二次电池的概略构成 图1A是显示本专利技术的一实施方式的适用对象锂二次电池I的一例的概略构成的截面图。参照图1A，该锂二次电池I为所谓的液体型，包括正极2、负极3、隔膜4、正极用接片5、负极用接片6。 正极2和负极3之间，设有隔膜4。即，以正极2、隔膜4、负极3这样的顺序层叠。正极2电连接有正极用接片5。同样地，负极3电连接有负极接片6。图1A所示的锂二次电池1，通过将正极2、隔膜4、和负极3的层叠体、与包含作为电解质的锂化合物的电解液液密地装入规定的电池壳体(图未示)内而构成。 图1B是显示本专利技术的一实施方式的适用对象锂二次电池I的另一例的概略构成的立体图。参照图1A，该锂二次电池I也为所谓的液体型，包括:正极2、负极3、隔膜4、正极用接片5、负极用接片6、卷芯7。 图1B所示的锂二次电池1，通过以卷芯7为中心地将正极2、隔膜4、和负极3的层叠体卷绕而成的内部电极、与上述的电解液液密地封入规定的电池壳体(图未示)内而构成。图2为，图1A和图1B所示的本专利技术的一实施方式中的正极2的放大截面图。参照图2，正极2包括:金属等的导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田茂树，七泷努，小林伸行，吉川润，浦川明，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：
国别省市：