[发明专利]包含微囊的负极及具备其的锂离子二次电池

说明书

负极，其是在负极集电体的至少一面上涂布负极复合材料层而成的锂离子二次电池用负极，其中，前述负极复合材料层包含负极活性物质、导电辅助材料、粘结剂、软化点为70℃以上且150℃以下的聚合物粒子、和具有高于前述聚合物粒子的软化点的最大体积膨胀温度的热膨胀性微囊。

技术领域

本发明涉及包含微囊的负极，更详细而言，涉及在负极复合材料层中包含负极活性物质、导电辅助材料、粘结剂、软化点为70℃以上且150℃以下的聚合物粒子、和具有高于前述聚合物粒子的软化点的最大体积膨胀温度的热膨胀性微囊的负极及具备其的锂离子二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池已作为移动电话、笔记本电脑等电子设备、或电动汽车、电力储存用的电源而广泛使用。尤其是，最近，可搭载于混合动力汽车、电动汽车的高容量且高输出功率并且能量密度高的电池的需求正在快速扩大。对于该锂离子二次电池而言，虽然具有能量密度高这样的优点，但另一方面，由于使用锂金属及锂离子，因而需要针对安全性的充分对策。

以往，报道了针对因过放电、过充电等而导致的电池内部的急剧的温度上升，为了抑制电池内的导电状态，而将热膨胀性微囊配置在电池中的方案(参见专利文献1)。

或者，报道了下述的锂离子二次电池用电极及使用了其的锂离子二次电池，对于所述锂离子二次电池用电极而言，通过在正极或负极活性物质层中包含熔点(Tm)为70℃以上且150℃以下的聚合物粒子，从而具备在温度上升了的情况下、提高电池的内电阻的功能，在通常工作时，具有优异的电池特性，并且，制造工序也简单。(例如，参见专利文献2)。

专利文献1：日本专利第4727021号公报

专利文献2：日本特开2015-115168号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于：为了阻断因内部短路等而导致的短路电流、抑制锂离子二次电池的异常发热，向电极内赋予PTC功能，在发热时使电极的电阻上升，从而抑制短路电流。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的手段包括以下的方式。

＜1＞负极，其是在负极集电体的至少一面上涂布负极复合材料层而成的锂离子二次电池用负极，其中，前述负极复合材料层包含负极活性物质、导电辅助材料、粘结剂、软化点为70℃以上且150℃以下的聚合物粒子、和具有高于前述聚合物粒子的软化点的最大体积膨胀温度的热膨胀性微囊。

＜2＞如＜1＞所述的负极，其中，前述聚合物粒子的软化点低于前述热膨胀性微囊的体积膨胀开始温度。

＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的负极，其中，前述导电辅助材料为平均粒径为5μm以下且其一次粒径为0.5μm以下的碳粒子，前述粘结剂的平均粒径为0.1～0.3μm，而且，前述聚合物粒子的平均粒径为0.1～5μm。

＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一项所述的负极，其中，前述负极复合材料层中，前述导电辅助材料的含量为0.1～3质量％，前述粘结剂与前述聚合物粒子的总含量为0.5～4质量％。

＜5＞如＜1＞～＜4＞中任一项所述的负极，其中，前述热膨胀性微囊的平均粒径为50μm以下。

＜6＞如＜1＞～＜5＞中任一项所述的负极，其中，前述负极复合材料层中，前述热膨胀性微囊的含量为0.1～4质量％。

＜7＞如＜1＞～＜6＞中任一项所述的负极，其中，前述热膨胀性微囊是在由热塑性树脂形成的外壳中封入由具有100℃以下的沸点的烃形成的挥发性膨胀剂而成的。

＜8＞如＜1＞～＜7＞中任一项所述的负极，其中，前述粘结剂为聚丙烯酸、苯乙烯丁二烯橡胶、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、或聚丙烯酰胺。