非水電解質電池用混合電極及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及非水電解質電池用混合電極及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在以鋰離子二次電池為代表的非水電解質電池的內部，水分成為循環(huán)特性惡化的 原因。因此，一直以來都在考慮將水分捕捉劑混合到電極活性物質層中。在日本專利公開 公報特開平11 一 260416號（專利文獻1)中，公開了將具有吸水性的沸石混合到電極活性 物質層中的鋰離子電池。
[0003] 另外，在日本專利公開公報特開2000 - 077097號（專利文獻2)公開的技術中，向 作為主要正極活性物質的安全性高的錳酸鋰中，混合作為另一種正極活性物質鎳酸鋰。由 此，鎳酸鋰作為氫離子捕捉劑發(fā)揮作用，由此抑制錳的溶出。
[0004] 非水電解質電池的電極通常構成為具有導電性的多數活性物質粒子使用粘合劑 相互粘結?；钚晕镔|粒子在吸留或者釋放離子的同時產生電荷。該電荷經過活性物質粒子 之間的接觸點，在活性物質粒子和集電體之間移動。
[0005] 可是，在具有專利文獻1的構成的電池中，沸石作為固體絕緣粒子被攝入到電極 活性物質層中。所以，即使沸石與活性物質粒子接觸，也不能輸送電荷。因此，沸石成為阻 礙電流路徑的阻礙要因。另外，在專利文獻1中也記載了沸石設置在電極之外且設置在電 池盒的內側。在這種情況下，沸石對電極中的電荷移動不產生不良影響。但是，在水分的存 在成為問題的場所即遠離發(fā)生電化學反應的場所的場所設置沸石。因此，沸石的有效的吸 水沒有實現。
[0006] 另外，從別的觀點來看，眾所周知也可以像專利文獻2那樣，形成以含有所混合的 具有不同特征的多種活性物質粒子方式而構成的活性物質層，并且，在電極中使用該活性 物質層。但是，像專利文獻2那樣，也存在如下的情況：在含有所混合的多種活性物質粒子 的混合電極的情況下，將具有對大氣中的水分的耐性高的一些活性物質粒子、和容易與大 氣中的水分反應的另一些活性物質粒子進行組合。例如，鎳酸鋰與其他氧化物系鋰等活性 物質相比，經過大氣中的水分的作用，容易發(fā)生反應生成氫氧化鋰等雜質。因此，鎳酸鋰容 易發(fā)生劣化。于是，通過劣化生成的雜質導致了電池的循環(huán)特性的惡化。
[0007] 對此，以前例如在使用混合的含有鎳酸鋰等對水的耐性低的活性物質和其他活性 物質的混合電極的體系中，作為用于提高電極的保管性的水分對策，在使用水分捕捉劑方 面未進行充分研宄。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻1 :日本專利公開公報特開平11 一 260416號
[0010] 專利文獻2 :日本專利公開公報特開2000 - 077097號

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明的一個實施方式涉及非水電解質電池用混合電極，其含有：第一活性物質、 比上述第一活性物質容易與水反應的第二活性物質、有機系水分捕捉劑、和粘結上述第一 活性物質與上述第二活性物質的有機粘合劑；
[0012] 上述有機系水分捕捉劑存在于上述有機粘合劑中，而且，上述第一活性物質的比 表面積比上述第二活性物質的比表面積小。
[0013] 本發(fā)明的其他實施方式涉及非水電解質電池用混合電極的制造方法，其包括：
[0014] 配制漿料的工序，所述漿料至少含有第一活性物質、比上述第一活性物質容易與 水反應且比表面積大于上述第一活性物質的第二活性物質、有機粘合劑、溶劑、和有機系水 分捕捉劑；以及
[0015] 涂布上述漿料的工序。
[0016] 根據本發(fā)明，能夠使混合電極的保管性提高、以及能夠有效實現在將混合電極用 于電池的情況下使電池的循環(huán)特性提高。
【附圖說明】
[0017] 圖1是示意性表示具有本發(fā)明的非水電解質電池用混合電極的一例的非水電解 質電池1的截面圖。
[0018] 圖2是圖1的電池1的正極活性物質層7的一部分的放大圖。
[0019] 圖3是表示實施例1、實施例2以及比較例1、比較例2中比表面積比和容量保持 率的關系的圖。
【具體實施方式】
[0020] 在本發(fā)明的非水電解質電池用混合電極的制造方法的一例中，配制至少含有第一 活性物質（以下也稱為活性物質A)、比活性物質A容易與水反應且比表面積大于活性物質 A的第二活性物質（以下也稱為活性物質B)、有機粘合劑、溶解有機粘合劑的溶劑、和有機 系水分捕捉劑的漿料。然后，涂布漿料。作為涂布漿料的構件，可以列舉構成電極的構件、 與電極鄰接配置的構件等。優(yōu)選漿料涂布在負極集電體或者正極集電體上。
[0021] 通過上述制造方法，得到含有以下成分的非水電解質電池用混合電極，所述成分 為活性物質A、活性物質B、有機系水分捕捉劑、和粘結活性物質A與活性物質B的有機粘合 劑。在該非水電解質電池用混合電極中，有機系水分捕捉劑存在于有機粘合劑中。另外，活 性物質A的比表面積小于活性物質B的比表面積。
[0022] 本發(fā)明的一例中的第一個特征在于，由于有機系水分捕捉劑屬于有機系，所以有 機系水分捕捉劑在有機粘合劑中的分散性優(yōu)秀，并且在固化后的有機粘合劑中有機系水分 捕捉劑的固定性優(yōu)秀。對于分散性優(yōu)秀，例如能夠列出以下理由。即，有機粘合劑中的大多 數例如像有機樹脂材料那樣可溶于有機溶劑。另外，通過選擇有機系材料為水分捕捉劑，水 分捕捉劑也可溶于有機溶劑。因此，在制造電極時，能夠配制含有有機粘合劑和水分捕捉 劑的均勻的有機溶劑溶液。認為該均勻的溶液便于均勻分散化。另外，對于固定性優(yōu)秀而 言，例如能夠列舉以下理由。即認為由于有機材料特有的空間位阻性，樹脂系的有機粘合劑 (以下也稱為粘合劑樹脂）內的聚合物基體中，有機系水分捕捉劑分子不容易運動。這些的 結果是對構成電極的活性物質之間的導電路徑不產生影響，能夠使有機系水分捕捉劑在粘 合劑樹脂中存在。
[0023] 本發(fā)明的一例中的第二個特征在于，包含在電極中的活性物質A和活性物質B中， 活性物質B比活性物質A容易與水反應，且具有比活性物質A大的比表面積。通過選擇這樣 的活性物質A和活性物質B，比起比表面積小的活性物質A，能夠使比表面積大的活性物質B 的按照每單位質量換算后的與其周圍的粘合劑樹脂的接觸面積變大。換句話說，在電極成 膜時，為了使粘合劑樹脂的膜按照覆蓋活性物質的表面的方式進行附著，在比表面積較大 的活性物質B上，粘合劑樹脂相對于每單位質量的活性物質的附著量變得更多。因此，其結 果，在粘合劑樹脂中均勻分散的有機系水分捕捉劑也較多地存在于活性物質B的周圍。
[0024] 需要說明的是，活性物質A和活性物質B的比表面積，表示活性物質A和活性物質 B的每單位質量的表面積。這些比表面積由下式（1)表示。
[0025] Cs=S/PV(<^:活性物質的比表面積，S:活性物質的表面積，P:活性物質的密度， V:活性物質的體積） ⑴
[0026] 這里所說的比表面積能夠通過基于氮吸附法的BET比表面積的測定而求出。
[0027] 如上所述，在本發(fā)明的一例中，通過將上述兩個特征相結合，能夠使有機系水分捕 捉劑選擇性地多量分布在容易與水反應的活性物質B的周圍。如此，至少在含有活性物質A 和比活性物質A容易與水反應的活性物質B的混合電極內，能夠使有機系水分捕捉劑選擇 性地分布在容易與水反應的活性物質B的周圍。因此，使用添加