[发明专利]非水电解质二次电池用正极及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极及其制造方法以及非水电解质二次电池。

背景技术

近年，手机、笔记本、PDA等移动信息终端的小型·轻量化急速发展，要求作为其驱动电源使用的电池高容量化。为了应对这样的要求，作为高输出、高能量密度的新型二次电池，广泛地利用通过使用非水电解液并使锂离子在正极和负极之间迁移来进行充放电的非水电解质二次电池。

在这样的非水电解质二次电池中，作为正极活性物质，通常使用钴酸锂(LiCoO₂)、尖晶石型锰酸锂(LiMn₂O₄)、钴-镍-锰的锂复合氧化物、铝-镍-钴的锂复合氧化物等。此外，作为负极活性物质，使用石墨等炭材料、Si及Sn等与锂合金化的材料等。

然而，近年，移动信息终端的动画再生、游戏功能等功能不断充实，存在功耗进一步上升的倾向，要求进一步的高容量化。

作为将非水电解质二次电池高容量化的对策，考虑通过较高地设定充电电压来提高正极活性物质的利用率的方法。例如，将通常使用的钴酸锂充电至以金属Li为基准即为4.3V(对电极为石墨负极时为4.2V)时，其容量为160mAh/g左右，但如果充电至以金属Li为基准即为4.5V(对电极为石墨负极时为4.4V)，则能够将容量提高至190mAh/g左右。

然而，如果使用钴酸锂等正极活性物质，并将电池充电至高电压，则存在电解液变得容易分解这样的问题。特别是在高温下连续充电时，产生电解液分解、产生气体、电池膨胀或者电池的内部压力变大这样的问题。

迄今为止，为了抑制电解液的分解，提出了将正极活性物质用硅烷偶联剂进行表面处理的方案。

例如，在专利文献1、专利文献2中，提出了通过将正极、负极用硅烷偶联剂进行处理，从而在活性物质颗粒的表面形成稳定的皮膜，并改善不可逆容量的降低和循环特性。

在专利文献3中，提出了通过将正极活性物质用硅烷偶联剂包覆来提高循环特性和保存特性的方案。

此外，在专利文献4～专利文献6中，公开了通过对以Ni作为主要成分的镍酸锂系复合氧化物用偶联剂进行处理，从而能够改善循环特性和保存特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-111243号公报

专利文献2：日本特开平11-354104号公报

专利文献3：日本特开2002-367610号公报

专利文献4：日本特开2005-63953号公报

专利文献5：日本特开2007-18874号公报

专利文献6：日本特开2008-235090号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，就任一偶联剂而言，对于抑制在高温下连续充电时的气体产生也是不充分的。

为了应对近年的高容量化的需求，即使在高温下持续充电时，也必须抑制电解液与正极活性物质的副反应，抑制电池的厚度增加，期望与以往不同的偶联剂。

本发明的目的在于，提供即使在高温下连续充电时也能够抑制气体产生的非水电解质二次电池用正极及其制造方法以及非水电解质二次电池。

用于解决问题的方案

本发明的非水电解质二次电池用正极，其特征在于，其是包含正极活性物质的正极，上述正极活性物质具有利用以下的通式(1)所示的硅烷偶联剂形成的表面处理层。

X1-Y-X2…(1)

(式中，Y为碳原子数10以下的亚烷基，X1及X2如以下的通式(2)所示。)

(式中，Z为碳原子数10以下的烷基或OR₃，R₁、R₂及R₃为碳原子数5以下的烷基。)

非水电解质二次电池用正极的制造方法是能制造上述本发明的非水电解质二次电池用正极的方法，是在正极活性物质浆料中添加硅烷偶联剂的方法。

即，非水电解质二次电池用正极的制造方法具备以下工序：将包含正极活性物质和上述硅烷偶联剂的混合物在溶剂中混炼，从而调制正极活性物质浆料的工序；以及将正极活性物质浆料涂布到正极集电体的表面上，从而在正极集电体上形成正极活性物质层的工序。