正极组合物及其制造方法、正极及其制造方法以及电池与流程

本发明涉及正极组合物及其制造方法、正极及其制造方法以及电池。

背景技术：

1、由于环境·能源问题的加剧，正在积极进行减少对化石燃料的依赖度的、为了实现低碳社会的技术的开发。作为这样的技术开发，有混合动力电动汽车、电动汽车等低公害车的开发、太阳能发电、风力发电等自然能源发电·蓄电系统的开发、效率良好地供给电力并减少输电损耗的新一代输电网的开发等，涉及多方面。

2、在这些技术中共用且必需的关键装置之一是电池，对于这样的电池，为了使系统小型化要求高能量密度。另外，为了能够不被使用环境温度影响地进行稳定的电力供给而要求高输出特性。此外，还要求能耐受长期使用的良好的循环特性等。因此，正在迅速地进行从以往的铅蓄电池、镍-镉电池、镍-氢电池向具有更高的能量密度、输出特性及循环特性的锂离子二次电池的更替。

3、以往，锂离子二次电池的正极通过将含有正极活性物质、导电材料及粘结材料(也称为粘结剂)的正极糊剂涂敷于集电体来制造。作为正极活性物质，使用了钴酸锂、锰酸锂等含锂复合氧化物。另外，正极活性物质的导电性不足，因此，出于赋予导电性的目的，实施了向正极糊剂中添加炭黑等导电材料的操作(例如，专利文献1)。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2008-227481号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、近年来，要求锂离子二次电池的进一步的性能提高。

3、本发明的目的在于提供能够得到内阻小并且放电速率特性及循环特性优异的锂离子二次电池的正极组合物、以及该正极组合物的制造方法。另外，本发明的目的在于提供能够得到内阻小并且放电速率特性及循环特性优异的锂离子二次电池的正极、以及该正极的制造方法。此外，本发明的目的在于提供具备上述正极的电池。

4、用于解决课题的手段

5、本发明例如涉及下述<1>～<15>。

6、<1>正极组合物，其为含有导电材料、活性物质、粘结材料、导电材料用分散剂和液态介质的正极组合物，前述导电材料含有炭黑和碳纳米管，前述导电材料用分散剂含有sp值不同的两种以上的分散剂，前述炭黑的bet比表面积为100～500m2/g。

7、<2>如<1>所述的正极组合物，其中，前述碳纳米管的含量与前述炭黑及前述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

8、<3>如<1>或<2>所述的正极组合物，其中，前述导电材料用分散剂选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

9、<4>如<1>～<3>中任一项所述的正极组合物，其中，前述炭黑具有100～400m2/g的bet比表面积、以及的微晶尺寸(lc)。

10、<5>如<1>～<4>中任一项所述的正极组合物，其中，前述碳纳米管具有5～15nm的平均直径。

11、<6>正极组合物的制造方法，其包括下述工序：第一工序，将含有粘结材料及第一液态介质的第一剂、含有炭黑、第一导电材料用分散剂及第二液态介质的第二剂、和含有碳纳米管、第二导电材料用分散剂及第三液态介质的第三剂混合，得到混合液；和第二工序，将前述混合液和活性物质混合，得到正极组合物，前述第一导电材料用分散剂具有与前述第二导电材料用分散剂的sp值不同的s p值。

12、<7>正极组合物的制造方法，其包括下述工序：第一工序，将含有粘结材料及第一液态介质的第一剂、和含有炭黑、第一导电材料用分散剂及第二液态介质的第二剂混合，得到第一混合液；第二工序，将前述第一混合液、和含有碳纳米管、第二导电材料用分散剂及第三液态介质的第三剂混合，得到第二混合液；和第三工序，将前述第二混合液和活性物质混合，得到正极组合物，前述第一导电材料用分散剂具有与前述第二导电材料用分散剂的sp值不同的s p值。

13、<8>如<6>或<7>所述的制造方法，其中，前述第一导电材料用分散剂的sp值高于前述第二导电材料用分散剂的sp值。

14、<9>如<6>～<8>中任一项所述的制造方法，其中，前述碳纳米管的含量与前述炭黑及前述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

15、<10>如<6>～<9>中任一项所述的制造方法，其中，前述第一导电材料用分散剂及前述第二导电材料用分散剂分别选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

16、<11>正极的制造方法，其包括下述工序：将<1>～<5>中任一项所述的正极组合物涂布于集电体上，在集电体上形成含有前述导电材料、前述活性物质、前述粘结材料及前述导电材料用分散剂的复合材料层。

17、<12>正极，其为包含复合材料层的正极，所述复合材料层含有导电材料、活性物质、粘结材料及导电材料用分散剂，前述导电材料含有炭黑和碳纳米管，前述导电材料用分散剂含有sp值不同的两种以上的分散剂，前述炭黑的bet比表面积为100～500m2/g。

18、<13>如<12>所述的正极，其中，前述碳纳米管的含量与前述炭黑及前述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

19、<14>如<12>或<13>所述的正极，其中，前述导电材料用分散剂选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

20、<15>电池，其具备<12>～<14>中任一项所述的正极。

21、发明效果

22、根据本发明，可提供能够得到内阻小并且放电速率特性及循环特性优异的锂离子二次电池的正极组合物、以及该正极组合物的制造方法。另外，根据本发明，可提供能够得到内阻小并且放电速率特性及循环特性优异的锂离子二次电池的正极、以及该正极的制造方法。此外，根据本发明，可提供具备上述正极的电池。

1.正极组合物，其为含有导电材料、活性物质、粘结材料、导电材料用分散剂和液态介质的正极组合物，

2.如权利要求1所述的正极组合物，其中，所述碳纳米管的含量与所述炭黑及所述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

3.如权利要求1所述的正极组合物，其中，所述导电材料用分散剂选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

4.如权利要求1所述的正极组合物，其中，所述炭黑具有100～400m2/g的bet比表面积、以及的微晶尺寸(lc)。

5.如权利要求1所述的正极组合物，其中，所述碳纳米管具有5～15nm的平均直径。

6.正极组合物的制造方法，其包括下述工序：

7.正极组合物的制造方法，其包括下述工序：

8.如权利要求6或7所述的制造方法，其中，所述第一导电材料用分散剂的sp值高于所述第二导电材料用分散剂的sp值。

9.如权利要求6或7所述的制造方法，其中，所述碳纳米管的含量与所述炭黑及所述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

10.如权利要求6或7所述的制造方法，其中，所述第一导电材料用分散剂及所述第二导电材料用分散剂分别选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

11.正极的制造方法，其包括下述工序：将权利要求1～5中任一项所述的正极组合物涂布于集电体上，在集电体上形成含有所述导电材料、所述活性物质、所述粘结材料及所述导电材料用分散剂的复合材料层。

12.正极，其为包含复合材料层的正极，所述复合材料层含有导电材料、活性物质、粘结材料及导电材料用分散剂，

13.如权利要求12所述的正极，其中，所述碳纳米管的含量与所述炭黑及所述碳纳米管的总含量之比(质量比)为0.1～0.7。

14.如权利要求12所述的正极，其中，所述导电材料用分散剂选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯胺以及聚乙烯醇缩甲醛组成的组。

15.电池，其具备权利要求12～14中任一项所述的正极。