非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002] 非水电解质二次电池中使用的正极活性物质伴随着充放电因体积变化而有时产 生裂纹（所谓产生颗粒裂纹）。另外，为了提高正极中的正极活性物质的填充密度，将涂覆 在集电体上的活性物质层压延，但此时颗粒裂纹有时也产生。产生颗粒裂纹时，导致循环特 性变差等非水电解质二次电池的性能劣化。
[0003] 因此，提出了提高活性物质颗粒的压缩破坏强度来抑制颗粒裂纹的方法。例如专 利文献1中公开了一种正极，其使用平均粒径（D 5°)为3 μπι?12 μπκ比表面积为0. 2m2/ g?I. 0m2/g、体积密度为2. lg/cm3以上、且基于Cooper Plot法的体积减少率的拐点直至 3ton (吨）/cm2也不出现的正极活性物质。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2004-355824号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而，近年来，要求进一步提高正极中的正极活性物质的填充密度。为了提高正极 活性物质的填充密度，例如增大上述压延时施加的压力（例如，施加3ton/cm 2以上的压力） 是有效的，但上述情况下，如图3所示那样，正极活性物质颗粒100的裂纹101易于产生。
[0009] S卩，本发明的目的在于，提供提高正极活性物质的填充密度的情况下颗粒裂纹也 难以产生、能够实现良好的循环特性的非水电解质二次电池用正极。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 本发明的非水电解质二次电池用正极的特征在于，其具备正极集电体和正极活性 物质层，所述正极集电体的杨氏模量为6. 5N/mm2以下，所述正极活性物质层形成于所述正 极集电体上、且包含颗粒1个的压缩破坏强度为200MPa以上的正极活性物质颗粒。
[0012] 发明的效果
[0013] 根据本发明，可以提供活性物质的填充密度高、且活性物质的颗粒裂纹被抑制的 正极，以及使用该正极的非水电解质二次电池。
【附图说明】
[0014] 图1为示出本发明的实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖面图。
[0015] 图2为示出本发明的实施方式的一例的正极的剖面图。
[0016] 图3为示出现有的正极的剖面图。
【具体实施方式】
[0017] 以下，边参照附图边对本发明的实施方式的一例详细地进行说明。
[0018] 实施方式中参照的附图为示意性地记载，附图中描绘的构成要素的尺寸比率等有 时与实物不同。具体的尺寸比率等应参照以下的说明进行判断。
[0019] 如图1所示那样，本发明的实施方式的一例的非水电解质二次电池10 (以下称为 "二次电池10"）为具备正极12和负极13介由分隔件14卷绕而成的电极体11、和非水电 解质（未作图示）的圆筒型电池。以下，以电极体11的结构为卷绕结构、具有圆筒型的外 观进行说明，但电极体的结构、外观形状不限定于此。电极体的结构例如可以为正极和负极 介由分隔件交替地层叠而成的层叠型。另外，电池的外观形状也可以为方型、硬币型。
[0020] 二次电池10具备：分别安装有正极引线16和负极引线17的电极体11、和收纳电 解质的电池壳体15。电池壳体15例如为金属制的有底圆筒状容器。本实施方式中，负极引 线17与电池壳体15的内底部连接，电池壳体15兼用作负极外部端子。需要说明的是，电 池壳体15不限定于金属制的硬质容器，也可由层压包装材料形成。
[0021] 二次电池10中，在电极体11的上下设有绝缘板20、21。在绝缘板20的上方依次 设有过滤器22、内盖23、阀体24、和正极外部端子25。这些各构件成为一体以堵住电池壳 体15的开口部的方式配置。而且，在这些各构件的周缘与电池壳体15的间隙设有垫片26， 电池壳体15的内部被密闭。正极引线16通过绝缘板20的孔延伸到上方，利用焊接等与过 滤器22连接。负极引线17通过绝缘板20的孔延伸到下方，利用焊接等与电池壳体15连 接。
[0022] 〔正极 12〕
[0023] 正极12具有正极集电体30、和形成于该集电体上的正极活性物质层31。正极活性 物质层31适合的是形成于正极集电体30的两面。正极集电体30的厚度例如为10 μπι? 40 μ m。正极活性物质层31的厚度例如为20 μ m?100 μ m。
[0024] 如图2所示那样，正极12中，正极活性物质层31所含的正极活性物质颗粒32陷 入正极集电体30。正极活性物质颗粒32利用压延工序被压入正极集电体30,例如颗粒的 一部分埋入正极集电体30。因此，正极集电体30与正极活性物质层31的密合性高（剥离 强度高），从这一点出发，也可以得到良好的循环特性。上述构成详细如后述那样，由硬的正 极活性物质颗粒32、与柔软的正极集电体30的协同效果得到。
[0025] 正极集电体30可以使用具有导电性的薄膜片、特别是在正极12的电位范围内稳 定的金属箔、合金箔、具有金属表层的薄膜等。构成正极集电体30的金属优选为以铝作为 主要成分的金属、例如为铝或铝合金。作为铝合金，可以举出包含铝和铁（0.5重量％?5 重量％ )的合金。该合金中的除铝以外的元素的含量优选为5重量％以下。正极集电体30 的厚度从集电性、机械强度等的观点出发，优选为5 μπι?40 μπι左右、更优选为10 μπι? 20 μπι左右。
[0026] 正极集电体30与现有的集电体相比，柔软性高，杨氏模量为6. 5N/mm2以下。杨氏 模量优选为lN/mm2?4N/mm2、优选为lN/mm 2?3N/mm2。如果正极集电体30的杨氏模量在 该范围内，则可以高度抑制正极活性物质颗粒32的裂纹，可以得到更良好的循环特性。例 如，为了提高正极活性物质颗粒32的填充密度而以大的压力压延正极活性物质层31，但此 时，柔软性高的正极集电体30吸收对正极活性物质颗粒32施加的冲击。而且，可以得到正 极活性物质颗粒32陷入正极集电体30的电极结构。
[0027] 此处，"杨氏模量"相当于纵轴取应力、横轴取应变（拉伸伸长率）的应力应变曲 线的直线部的斜率。杨氏模量越小，意味着拉伸越容易，柔软性越高。具体而言，拉伸率为 0%?0. 3%为止每隔0. 05%提取数据，算出斜率，从而可以求出杨氏模量。正极集电体30 的应力应变曲线可以利用拉伸试验测定。拉伸试验可以基于JIS Z2241(对应国际标准ISO 6892-1)例如使用13B号试验片来进行。
[0028] 提高正极集电体30的柔软性的适当的方法为使用含有0. 5重量％?5重量％左 右的铁的铝合金作为集电体的构成材料，进而优选将其加热而进行退火。正极集电体30的 杨氏模量可以通过控制加热温度、加热时间来调整。加热温度优选为150°C?300°C、更优 选为180°C?280°C、特别优选为200°C?260°C。加热时间也根据加热温度而不同，例如优 选为0. 5秒?10秒左右。加热方法可以举出使用加热棒、加热块等的接触加热、使用激光、 加热器等的非接触加热。
[0029] 正极活性物质层31除了正极活性物质颗粒32之外还可以适当包含导电材料和粘 结剂（省略图示）。正极活性物质颗粒32由含锂过渡金属氧化物构成。该含锂过渡金属氧 化物优选具有通式LiNi xCoyM(1_x_y)0 2 (M ;至少1种金属元素、0. 3 < X < 1. 0、0 < y < 0. 5)所 示的组成。作为适当的具体例，可以举出层状岩盐型的LiNia 35C〇Q. 35MQ. 302、LiNia 5C〇Q.具.302。 从低成本化和高容量化等的观点出发，后者特别适当。需要说明的是，为了 Ni的含量为 0. 3 < X < 1