[发明专利]电池用电极及其利用

说明书

技术领域

本发明涉及电池用电极、该电池用电极的制造方法、以及具备该电池用电极的非水电解质二次电池。 

背景技术

非水电解质二次电池，例如，作为被搭载在利用电力作为驱动源的车辆上的电源、或被搭载在个人计算机和便携终端等的电气制品等上的电源，其重要性不断提高。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池等，作为可很好地用作车辆搭载用高输出功率电源的电池受到期待。作为与非水电解质二次电池相关的技术文献可举出专利文献1～3。 

非水电解质二次电池可适当地充电，但如果过量地充电则会变为高温。专利文献1中，记载了在锂离子二次电池的正极的集电体与活性物质含有层（以下，称为活性物质层）之间，设置在过充电时变化为高电阻体的导电性中间层。根据该锂离子二次电池，在过充电时导电性中间层的电阻增加，电流的流动被降低或截断。因此，可阻止锂离子二次电池的进一步的温度上升。 

在先技术文献 

专利文献1：日本国专利申请公开2000-164206号公报 

专利文献2：日本国专利申请公开2009-176540号公报 

专利文献3：日本国专利申请公开2009-170132号公报 

发明内容

上述导电性中间层含有导电材料，具有导电性，但具有一定程度的电阻。因此，具有导电性中间层的上述正极，与不具有导电性中间层的正极， 即活性物质层在集电体的表面直接形成的正极相比时，电阻（薄膜电阻，sheet resistance）变大。为了减小导电性中间层的电阻，考虑缩小导电材料的粒径。但是，如果缩小导电材料的粒径，则在具备该导电材料的非水电解质二次电池（典型的是密闭型电池）中，在电池内部变得容易产生气体。该气体可能成为使电池的性能和可靠性降低的要因。 

本发明的目的，是在具备过充电时可降低或截断电流流动的导电性中间层的电池用电极中，谋求薄膜电阻的降低和气体产生量的降低。另外，本发明的另一目的，是提供可很好地制造该电池用电极的制造方法。本发明的另一目的，是提供具备该电池用电极的非水电解质二次电池。 

根据本发明，可提供一种电池用电极，其具备：金属制的集电体；形成于上述集电体上，具有导电性粒子和粘合剂的导电性的中间层；和形成于上述中间层上，具有电极活性物质的活性物质层。在上述中间层中，上述导电性粒子的质量比例大于等于上述粘合剂的质量比例。上述中间层中所含有的导电性粒子的粒径分布，具有：在第1粒径值具有峰的第1粒径分布区域；和在比上述第1粒径值大的第2粒径值具有峰的第2粒径分布区域。粒径属于上述第2粒径分布区域的导电性粒子占上述中间层的质量比例为10%～60%。 

上述电池用电极中，在过充电时中间层的电阻增加，电流的流动被降低或截断。因此，可阻止电池过度地变为高温。另外，中间层中，相对小粒径的导电性粒子（以下，称为第1导电性粒子）和相对大粒径的导电性粒子（以下，称为第2导电性粒子）混合存在。因此，与仅存在大粒径的导电性粒子的中间层相比，电阻变小。并且，与仅存在小粒径的导电性粒子的中间层相比，气体难以产生。根据上述电池用电极，通过第2导电性粒子适量存在，能够谋求薄膜电阻的降低和气体产生量的降低。 

再者，本说明书中的「电池」，是指一般的可取出电能的蓄电装置的用语，是包括二次电池（包含锂离子电池、金属锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池等的所谓蓄电池和双电层电容器等的蓄电元件）和一次电池的概念。 

在此公开的电池用电极的一个优选方式中，上述第2粒径值为上述第1粒径值的2倍以上。由此，能够充分地谋求薄膜电阻的降低和气体产生量的降低。 

在此公开的电池用电极的另一优选方式中，上述中间层中的上述导电性粒子与上述粘合剂的质量比为98:2～50:50。由此，能够充分地谋求在通常使用时的薄膜电阻的降低和气体产生量的降低，并且很好地阻止过充电时的电池的温度上升。 

在此公开的电池用电极的另一优选方式中，上述导电性粒子为碳粒子。由此，能够在很好地阻止过充电时的电池的温度上升的同时，充分地谋求薄膜电阻的降低和气体产生量的降低。 

在此公开的电池用电极的另一优选方式中，上述电极活性物质，包含能够可逆地吸藏和释放锂离子的材料（例如锂过渡金属氧化物）。由此，能够在锂离子二次电池用的电极上，得到上述的效果。作为本发明的另一方面，可提供具备该电极的锂离子二次电池。