[发明专利]锂离子二次电池用电极及其制造方法、以及锂离子二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用电极及其制造方法、以及使用该电极的锂离子二次电池及其制造方法。 

背景技术

锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池，由于输出功率大且能量密度高，因此，作为电动汽车用途及电力存储用途而被关注。作为电动汽车用途，正在进行对例如没有搭载发动机的零排放电动汽车及搭载发动机和二次电池双方的混合动力电动汽车、从系统电源直接充电的插电式混合动力电动汽车等的应用。另外，作为电力存储用途，期待对例如在通常的电力系统切断的非常时刻，将预先存储的电力供给至需要的地方的固定电力存储系统的应用。 

但是，在上述电动汽车等应用二次电池的情况下，不仅输出功率及能量密度等输出特性，而且寿命特性也成为该领域中的重要课题之一。具体而言，锂离子二次电池存在如下问题：由于长期重复充放电，该电池的容量会恶化。作为其要因之一，例如可以举出，由于伴随充放电反应的活性物质的体积膨胀及收缩，合剂层从集电体剥离，即集电体与合剂层(活性物质层)的密合力低。 

为了避免上述问题，专利文献1～3中公开的现有技术中在集电体和合剂层之间配置粘接层及导电性中间层。 

专利文献1公开的电池用电极，特别是在正极，为了提高电极合剂层与集电体的密合性，在集电体表面形成点状、条纹状或格子状的由有机钛化合物及硅烷偶联剂至少一者构成的粘接层。 

另外，专利文献2公开的锂离子二次电池用负极，为了提高集电 体和活性物质的导电性和密合性，在包含活性物质粒子和粘合剂的合剂层、和金属箔集电体之间配置包含导电性粒子和第二粘合剂的导电性中间层，上述活性物质粒子包含硅和／或硅合金。 

另外，专利文献3公开的锂离子二次电池用电极，为了回避由溶胀所致的电解液渗透的障碍以提高二次电池的高效放电特性(高输出特性)，通过在集电体上形成粘结剂(粘合剂成分)的添加量多的第一合剂层，在该第一合剂层上层叠使粘结剂的添加量减少的第二合剂层，在上述合剂层的表面设置槽，来使合剂层中的粘合剂浓度在集电体侧比在其表面侧更高。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开平11-73947号公报 

专利文献2：日本特开2004-288520号公报 

专利文献3：日本特开2008-27633号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

但是，在专利文献1公开的电池用电极中，虽然通过将有机钛化合物及硅烷偶联剂的至少一者作为粘接剂使用，能够提高合剂层与集电体的密合力，但将它们反应时生成的水分从该电极排除非常困难，因此，存在集电体表面氧化而使电池的电阻增加的问题。 

另外，在专利文献2公开的锂离子二次电池用负极中，虽然通过将包含导电性粒子和第二粘合剂的导电性中间层配置于合剂层和金属箔集电体之间，能够同时实现金属箔集电体和合剂层的导电性和密合性，但金属箔集电体与合剂层的密合力要靠集电体表面的凹凸，为了提高合剂层与集电体的密合力需要预先对集电体表面进行表面处理。 

另外，在专利文献3公开的锂离子二次电池用电极中，虽然通过在集电体上形成粘结剂(粘合剂成分)的添加量多的第一合剂层能够提高集电体与合剂层的密合力，但由于集电体整面被粘结剂的添加量多 的合剂层被覆，因此存在所谓的合剂层(活性物质)和集电体的导电性降低的问题。 

本发明是鉴于上述问题而创立的，其目的在于提供一种集电体与合剂层的密合性和导电性优异的锂离子二次电池用电极及其制造方法、以及通过使用上述锂离子二次电池用电极而循环特性、寿命特性优异的锂离子二次电池及其制造方法。 

用于解决课题的手段 

为了解决上述课题，本发明的锂离子二次电池用电极，具备集电体以及合剂层，所述合剂层形成于该集电体的一面或者两面，包含活性物质和粘合剂，其中，上述电极在上述集电体和上述合剂层的界面相隔规定间隔具备与上述合剂层相比粘合剂浓度相对高的粘合剂富集层。 

另外，上述粘合剂富集层相隔规定间隔形成点状或条纹状。 

另外，本发明的锂离子二次电池用电极的制造方法中，上述锂离子二次电池用电极具备集电体以及合剂层，所述合剂层形成于该集电体的一面或者两面，包含活性物质和粘合剂，所述制造方法包括：以使上述集电体的表面的一部分露出的方式，在该集电体上相隔规定间隔形成与上述合剂层相比粘合剂浓度相对高的粘合剂富集层的第一工序；以及在形成有上述粘合剂富集层的上述集电体上形成上述合剂层的第二工序。 

发明效果