[发明专利]正极、非水电解质二次电池以及正极的制造方法

说明书

本发明提供正极、非水电解质二次电池以及正极的制造方法。正极至少包含正极集电体以及正极活性物质层。正极活性物质层被配置在正极集电体的表面。正极集电体包含铝箔以及铝水合氧化物膜。铝水合氧化物膜覆盖铝箔的表面。铝水合氧化物膜具有50nm以上且500nm以下的厚度。铝水合氧化物膜包含多种铝水合氧化物。多种铝水合氧化物之中，勃姆石具有20mol％以上且80mol％以下的比例。

技术领域

本公开涉及正极、非水电解质二次电池以及正极的制造方法。

背景技术

日本特开2008-103132号公报公开了提高铝水合氧化膜的成膜速度的方法。

发明内容

以往，铝(Al)箔作为非水电解质二次电池(以下能够简记为“电池”)的正极集电体使用。通过在正极集电体的表面涂敷正极糊剂并使其干燥，形成正极活性物质层。由此制造正极。

在日本特开2008-103132号公报中，在Al箔的表面形成有水合氧化皮膜(在本说明书中记为“铝(Al)水合氧化物膜”)。由此提高正极集电体和正极活性物质层之间的粘附性、正极集电体的耐碱性等。

根据本公开的新见解，对Al水合氧化物膜能够期待抑制外部输入时的发热的效果。“外部输入”是表示导电性的锐利物贯穿壳体(电池的外壳)并侵入电池内的异常模式。侵入电池内的锐利物可能贯穿正极及负极。由此认为正极和负极短路，电池发热。外部输入通过例如针刺试验来模拟。

通常，正极活性物质层具有比Al箔(正极集电体)更大的电阻。认为外部输入时，正极活性物质层和负极(对电极)接触的情况下不产生大的短路电流。

然而，由于外部输入时的冲击，有可能正极活性物质层从Al箔脱落并露出Al箔。结果，有可能露出的Al箔和负极直接接触。认为如果Al箔和负极直接接触，则产生大的短路电流。因为Al箔的电阻小。认为由于产生大的短路电流，电池的发热也变大。

Al水合氧化物膜能够具有比Al箔更大的电阻。此外认为Al水合氧化物膜难以从Al箔脱落。认为由于在Al箔的表面形成Al水合氧化物膜，即使外部输入时正极活性物质层脱落，也抑制Al箔和负极的直接接触。即，认为抑制外部输入时的发热。

然而，由于设置Al水合氧化物膜，有可能电池电阻增加。此外，根据Al水合氧化物膜的组成，有可能发热抑制效果变小。

本公开的目的是在抑制电池电阻的增加的同时，抑制外部输入时的发热。

以下说明本公开的技术结构以及作用效果。然而本公开的作用机制包含推定。不应通过作用机制的正确与否限制权利要求书的范围。

【1】本公开的正极是用于非水电解质二次电池的正极。正极至少包含正极集电体以及正极活性物质层。正极活性物质层配置在正极集电体的表面。正极集电体包含铝箔以及铝水合氧化物膜。铝水合氧化物膜覆盖铝箔的表面。铝水合氧化物膜具有50nm以上且500nm以下的厚度。铝水合氧化物膜包含多种铝水合氧化物。多种铝水合氧化物之中，勃姆石(boehmite)具有20mol％以上且80mol％以下的比例。

一般而言，Al水合氧化物膜实质上仅由勃姆石(α-Al₂O₃·H₂O)构成。仅由勃姆石构成的Al水合氧化物膜具有2层构造。即，Al水合氧化物膜包含致密层和针状层。致密层构成Al水合氧化物膜的下层。致密层由致密地填满的组织构成。针状层构成Al水合氧化物膜的上层。针状层由针状结晶聚集的组织构成。针状层比致密层稀疏。

致密层有缺乏柔软性的倾向。外部输入时，在对致密层施加变形时，有在致密层中产生裂纹的倾向。由于裂纹的产生，有可能露出Al箔。