非水电解质电池用混合电极及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非水电解质电池用混合电极及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在以锂离子二次电池为代表的非水电解质电池的内部，水分成为循环特性恶化的 原因。因此，一直以来都在考虑将水分捕捉剂混合到电极活性物质层中。在日本专利公开 公报特开平11 一 260416号（专利文献1)中，公开了将具有吸水性的沸石混合到电极活性 物质层中的锂离子电池。
[0003] 另外，在日本专利公开公报特开2000 - 077097号（专利文献2)公开的技术中，向 作为主要正极活性物质的安全性高的锰酸锂中，混合作为另一种正极活性物质镍酸锂。由 此，镍酸锂作为氢离子捕捉剂发挥作用，由此抑制锰的溶出。
[0004] 非水电解质电池的电极通常构成为具有导电性的多数活性物质粒子使用粘合剂 相互粘结。活性物质粒子在吸留或者释放离子的同时产生电荷。该电荷经过活性物质粒子 之间的接触点，在活性物质粒子和集电体之间移动。
[0005] 可是，在具有专利文献1的构成的电池中，沸石作为固体绝缘粒子被摄入到电极 活性物质层中。所以，即使沸石与活性物质粒子接触，也不能输送电荷。因此，沸石成为阻 碍电流路径的阻碍要因。另外，在专利文献1中也记载了沸石设置在电极之外且设置在电 池盒的内侧。在这种情况下，沸石对电极中的电荷移动不产生不良影响。但是，在水分的存 在成为问题的场所即远离发生电化学反应的场所的场所设置沸石。因此，沸石的有效的吸 水没有实现。
[0006] 另外，从别的观点来看，众所周知也可以像专利文献2那样，形成以含有所混合的 具有不同特征的多种活性物质粒子方式而构成的活性物质层，并且，在电极中使用该活性 物质层。但是，像专利文献2那样，也存在如下的情况：在含有所混合的多种活性物质粒子 的混合电极的情况下，将具有对大气中的水分的耐性高的一些活性物质粒子、和容易与大 气中的水分反应的另一些活性物质粒子进行组合。例如，镍酸锂与其他氧化物系锂等活性 物质相比，经过大气中的水分的作用，容易发生反应生成氢氧化锂等杂质。因此，镍酸锂容 易发生劣化。于是，通过劣化生成的杂质导致了电池的循环特性的恶化。
[0007] 对此，以前例如在使用混合的含有镍酸锂等对水的耐性低的活性物质和其他活性 物质的混合电极的体系中，作为用于提高电极的保管性的水分对策，在使用水分捕捉剂方 面未进行充分研宄。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献1 :日本专利公开公报特开平11 一 260416号
[0010] 专利文献2 :日本专利公开公报特开2000 - 077097号
【发明内容】
[0011] 本发明的一个实施方式涉及非水电解质电池用混合电极，其含有：第一活性物质、 比上述第一活性物质容易与水反应的第二活性物质、有机系水分捕捉剂、和粘结上述第一 活性物质与上述第二活性物质的有机粘合剂；
[0012] 上述有机系水分捕捉剂存在于上述有机粘合剂中，而且，上述第一活性物质的比 表面积比上述第二活性物质的比表面积小。
[0013] 本发明的其他实施方式涉及非水电解质电池用混合电极的制造方法，其包括：
[0014] 配制浆料的工序，所述浆料至少含有第一活性物质、比上述第一活性物质容易与 水反应且比表面积大于上述第一活性物质的第二活性物质、有机粘合剂、溶剂、和有机系水 分捕捉剂；以及
[0015] 涂布上述浆料的工序。
[0016] 根据本发明，能够使混合电极的保管性提高、以及能够有效实现在将混合电极用 于电池的情况下使电池的循环特性提高。
【附图说明】
[0017] 图1是示意性表示具有本发明的非水电解质电池用混合电极的一例的非水电解 质电池1的截面图。
[0018] 图2是图1的电池1的正极活性物质层7的一部分的放大图。
[0019] 图3是表示实施例1、实施例2以及比较例1、比较例2中比表面积比和容量保持 率的关系的图。
【具体实施方式】
[0020] 在本发明的非水电解质电池用混合电极的制造方法的一例中，配制至少含有第一 活性物质（以下也称为活性物质A)、比活性物质A容易与水反应且比表面积大于活性物质 A的第二活性物质（以下也称为活性物质B)、有机粘合剂、溶解有机粘合剂的溶剂、和有机 系水分捕捉剂的浆料。然后，涂布浆料。作为涂布浆料的构件，可以列举构成电极的构件、 与电极邻接配置的构件等。优选浆料涂布在负极集电体或者正极集电体上。
[0021] 通过上述制造方法，得到含有以下成分的非水电解质电池用混合电极，所述成分 为活性物质A、活性物质B、有机系水分捕捉剂、和粘结活性物质A与活性物质B的有机粘合 剂。在该非水电解质电池用混合电极中，有机系水分捕捉剂存在于有机粘合剂中。另外，活 性物质A的比表面积小于活性物质B的比表面积。
[0022] 本发明的一例中的第一个特征在于，由于有机系水分捕捉剂属于有机系，所以有 机系水分捕捉剂在有机粘合剂中的分散性优秀，并且在固化后的有机粘合剂中有机系水分 捕捉剂的固定性优秀。对于分散性优秀，例如能够列出以下理由。即，有机粘合剂中的大多 数例如像有机树脂材料那样可溶于有机溶剂。另外，通过选择有机系材料为水分捕捉剂，水 分捕捉剂也可溶于有机溶剂。因此，在制造电极时，能够配制含有有机粘合剂和水分捕捉 剂的均匀的有机溶剂溶液。认为该均匀的溶液便于均匀分散化。另外，对于固定性优秀而 言，例如能够列举以下理由。即认为由于有机材料特有的空间位阻性，树脂系的有机粘合剂 (以下也称为粘合剂树脂）内的聚合物基体中，有机系水分捕捉剂分子不容易运动。这些的 结果是对构成电极的活性物质之间的导电路径不产生影响，能够使有机系水分捕捉剂在粘 合剂树脂中存在。
[0023] 本发明的一例中的第二个特征在于，包含在电极中的活性物质A和活性物质B中， 活性物质B比活性物质A容易与水反应，且具有比活性物质A大的比表面积。通过选择这样 的活性物质A和活性物质B，比起比表面积小的活性物质A，能够使比表面积大的活性物质B 的按照每单位质量换算后的与其周围的粘合剂树脂的接触面积变大。换句话说，在电极成 膜时，为了使粘合剂树脂的膜按照覆盖活性物质的表面的方式进行附着，在比表面积较大 的活性物质B上，粘合剂树脂相对于每单位质量的活性物质的附着量变得更多。因此，其结 果，在粘合剂树脂中均匀分散的有机系水分捕捉剂也较多地存在于活性物质B的周围。
[0024] 需要说明的是，活性物质A和活性物质B的比表面积，表示活性物质A和活性物质 B的每单位质量的表面积。这些比表面积由下式（1)表示。
[0025] Cs=S/PV(<^:活性物质的比表面积，S:活性物质的表面积，P:活性物质的密度， V:活性物质的体积） ⑴
[0026] 这里所说的比表面积能够通过基于氮吸附法的BET比表面积的测定而求出。
[0027] 如上所述，在本发明的一例中，通过将上述两个特征相结合，能够使有机系水分捕 捉剂选择性地多量分布在容易与水反应的活性物质B的周围。如此，至少在含有活性物质A 和比活性物质A容易与水反应的活性物质B的混合电极内，能够使有机系水分捕捉剂选择 性地分布在容易与水反应的活性物质B的周围。因此，使用添加