CN101814596B - 电极、电极的制造方法以及锂离子二次电池 - Google Patents

电极、电极的制造方法以及锂离子二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极、电极的制造方法以及锂离子二次电池，提供了一种可以提高锂离子二次电池的循环特性的电极。本发明的电极具有集电体、被形成于集电体上并含有活性物质以及聚苯并咪唑的活性物质层。

Description

电极、电极的制造方法以及锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及电极、电极的制造方法以及锂离子二次电池。
背景技术
锂离子二次电池的电极一般具备集电体和被形成于集电体上的活性物质层。而且，活性物质层含有活性物质和粘结剂(粘着剂)。在日本专利特开2002-260637号公报、日本专利特开平6-290782号公报、日本专利特开昭57-210568号公报、日本专利特开2002-124264号公报、日本专利特开2008-262785号公报中，已公开了使用聚酰亚胺作为粘结剂的锂离子二次电池。
发明内容
近年来，随着对锂离子二次电池的需求的增加，期望更进一步提高电池的性能。然而，利用上述以往的锂离子二次电池难以达到所期望的循环特性和初期充电容量。特别是，在以提高充放电容量为目的而将与Li形成合金的Si或者Si合金作为负极活性物质而使用的情况下，伴随着充放电的反复，活性物质层反复膨胀与收缩，容易引起活性物质层断裂和从集电体上剥离，因此难以达到所期望的循环特性。
本发明正是鉴于上述以往技术中所存在的问题，目的在于提供一种可以提高锂离子二次电池循环特性的电极、电极的制造方法以及使用该电极的锂离子二次电池为。
为了达到上述目的，本发明所涉及的电极具备集电体、被形成于集电体上并含有活性物质以及聚苯并咪唑的活性物质层。
本发明所涉及的锂离子二次电池具备上述本发明所涉及的电极。
在上述本发明中，由于活性物质层含有作为粘结剂的聚苯并咪唑，所以与使用聚酰亚胺等的以往的粘结剂的情况相比，在伴随着电池的充放电而使电极的温度发生变化时，可以抑制活性物质层的变形，从而可以提高锂离子二次电池的循环特性。
在上述本发明中，活性物质优选含有Si。此外，在上述发明中，锂离子二次电池优选具备使用含有Si的活性物质的电极作为负极。
含有Si单体或者Si合金等含Si的活性物质，由于容易与Li化合从而有助于充放电容量的提高，但是与石墨等活性物质相比，容易产生热膨胀，因此，容易使活性物质层变形这一点，成为循环特性劣化的一个原因。在上述本发明中，通过使用含有Si的活性物质并且使用作为粘结剂的聚苯并咪唑，从而可以同时提高循环特性和充放电容量。
本发明所涉及的电极的制造方法具备将含有活性物质以及聚苯并咪唑的涂料涂布于集电体上从而在集电体上形成由涂料构成的涂膜的工序。
利用本发明所涉及的电极的制造方法，可以得到上述本发明所涉及的电极。
上述本发明所涉及的电极的制造方法，优选具备在100～430℃的温度中加热涂膜的工序。
在使用了具备在100～430℃的温度中加热涂膜而获得的活性物质的电极的锂离子二次电池中，在可以使循环特性提高的同时，还可以提高初期放电容量以及初期充放电效率。
利用本发明，可以提供一种可以使锂离子二次电池的循环特性提高的电极、电极的制造方法以及使用该电极的锂离子二次电池。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池所具备的发电元件的模式截面图。
图2是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的正面图。
图3是沿着图2的X-X线切断图2所示的锂离子二次电池的模式截面图。
符号说明
1：锂离子二次电池  10：负极  12：负极引线  14：绝缘体
16：负极集电体  18：负极活性物质层  20：正极
22：正极引线  24：绝缘体  26：正极集电体
28：正极活性物质层  40：隔板  50：壳体  60.发电元件
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的一个最佳实施方式。其中，在附图的说明中，将相同的符号标注于相同或者相当的要素，省略重复的说明。此外，对上下左右等的位置关系没有特别的限定，根据附图所示的位置关系。再有，各个附图的尺寸比例不限于图示的比例。
(电极以及锂离子二次电池)
如图1～图3所示，锂离子二次电池1主要由：具备相对的一对板状电极(负极10以及正极20)以及配置在负极10与正极20之间的板状隔板40的发电元件60、含有锂离子的电解质溶液(在本实施方式中为非水电解质溶液)、以密闭的状态容纳这些部分的壳体50、一个端部被电连接于负极10且另一个端部突出于壳体50的外部的负极引线12、一个端部被电连接于正极20且另一个端部突出于壳体50外部的正极引线22。
如图1所示，负极10具备负极集电体16、被形成于负极集电体16上的负极活性物质层18。此外，正极20具备正极集电体26、被形成于正极集电体26上的正极活性物质层28。隔板40位于负极活性物质层18与正极活性物质层28之间。
负极10的负极活性物质层18主要由负极活性物质以及粘结剂(粘着剂)构成。此外，正极活性物质层28主要由正极活性物质以及粘结剂构成。
负极活性物质层18或正极活性物质层28的至少任意一个含有聚苯并咪唑作为粘结剂。在本实施方式中优选负极活性物质层18以及正极活性物质层28均含有聚苯并咪唑作为粘结剂。此外，即使在负极活性物质层18或者正极活性物质层28中仅任意一个活性物质层含有聚苯并咪唑而另一个活性物质层含有聚苯并咪唑以外的粘结剂的情况下，同样也可以得到本发明的效果。以下，为了便于说明，针对负极活性物质层18以及正极活性物质层28的双方都含有聚苯并咪唑的情况进行说明。
在本实施方式中，聚苯并咪唑是指例如由下述化学式(I)所示的高分子树脂。
(化学式I)
在上述化学式(I)中，R1～R5以及R1’～R5’分别是被独立挑选的置换基，L1是2价的结合基，L2是连结R1～R5中的任意一个和R1’～R5’中的任意一个2价的结合基，p以及q是表示聚合度。在此，R1～R5以及R1’～R5’分别是独立的氢、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为6～12的芳基、卤素、羟基、或者碳原子数为1～10的烷氧基等，L1以及L2分别是独立的单键或是由硫属原子、芳香族化合物、脂肪族化合物、脂环式化合物或者杂环化合物等构成的2价的结合基。聚苯并咪唑的分子量例如大约为2000～1000000。
在本实施方式中，含有活性物质层的聚苯并咪唑具有优良的粘结性以及耐热性。为此，在本实施方式中，与使用以往的粘结剂的情况相比，在提高活性物质之间的紧密附着性以及活性物质层与集电体的紧密附着性的同时，可以抑制在充放电时伴随着电极温度变化的活性物质层的膨胀以及收缩，从而可以防止活性物质层的断裂和从集电体的剥离。其结果，在本实施方式中，与使用以往的粘结剂的情况相比，可以提高锂离子二次电池的循环特性。
将活性物质层总量作为基准，活性物质层中的聚苯并咪唑的含量优选为2～10质量％，更为优选2～5质量％。如果聚苯并咪唑含量不足2质量％，则与含量为在上述范围内的情况相比，涂膜强度和活性物质层与集电体的紧密附着性会降低，从而存在循环特性劣化的倾向；如果聚苯并咪唑的含量超过10质量％，则与含量为在上述范围内的情况相比，由于内部电阻的增加，从而存在电池特性劣化的倾向。
作为活性物质所含有的粘结剂，除了聚苯并咪唑之外也可以使用聚偏氟化乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-六氟丙烯类氟橡胶(VDF-HFP类氟橡胶)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯类氟橡胶(VDF-HFP-TFE类氟橡胶)等的氟树脂·氟橡胶；聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺、纤维素、苯乙烯·丁二烯橡胶、异戊橡胶、丁二烯橡胶、乙烯·丙烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-butadiene-styrene block copolymer)、其加氢化合物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-isoprene-styrene block copolymer)、其加氢化合物等热塑性弹性体高分子、间同1，2聚丁二烯(syndiotactic1，2-Polybutadiene)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetatecopolymer)、丙烯-α-烯烃(propylene-α-olefin)(碳原子数2～12)共聚物或者导电性高分子等。
负极活性物质，只要可以可逆性地进行锂离子的吸入以及放出、锂离子的脱离以及插入(intercalation)、或者锂离子和该锂离子的对阴离子(counteranion，例如PF6 -)的掺杂以及脱掺杂就没有特别的限定，可以使用公知的电极活性物质。这样的活性物质例如可以列举天然石墨、人造石墨、难石墨化碳(Non-graphitizable carbon)、易石墨化碳(Graphitizable carbon)、低温烧成炭等碳材料、Al、Si、Sn、Si等可以与锂进行化合的金属或者合金、将SiOx(1＜x≤2)、SnOx(1＜x≤2)等氧化物作为主体的非晶态化合物、钛酸锂(Li4Ti5O12)、TiO2。
在本实施方式中，负极活性物质优选含有Si。
含有Si的负极活性物质容易与Li化合，并且在抑制Li松林石的形成的这一点上有助于防止短路和提高充放电容量。但是，含有Si的负极活性物质与石墨(碳)等活性物质相比存在热膨胀率较大的倾向。例如，石墨伴随着充电会膨胀约1.1倍，Si则膨胀约4倍。为此，含有Si的负极活性物质容易引起伴随充放电的负极活性物质层的变形和分解，从而可能会导致循环特性劣化。在本实施方式中，因为使用含Si的负极活性物质并且作为粘结剂使用聚苯并咪唑，从而抑制了伴随含有Si的负极活性物质热膨胀的负极活性物质层的变形和分解，所以不仅不会使循环特性发生劣化，而且可以得到足够的充放电容量。
作为含有Si的负极活性物质可以列举Si单体、Si和Cu的合金、Si和Ni的合金、或者Si和Ti的合金等。
将负极活性物质层18的总量作为基准，负极活性物质层18中的负极活性物质的含量优选为80～98质量％，更为优选85～97质量％。如果活性物质的含量为不足80质量％，与含量为在上述范围内的情况相比，存在能量密度下降的倾向；如果活性物质的含量超过了98质量％，与含量为在上述范围内的情况相比，存在负极活性物质层18与集电体16的粘结力不足而导致循环特性降低的倾向。
正极活性物质，只要可以可逆性地进行锂离子的吸入以及放出、锂离子的脱离以及插入(intercalation)、或者锂离子和该锂离子的对阴离子(counteranion，例如PF6 -)的掺杂以及脱掺杂就没有特别的限定，可以使用公知的电极活性物质。例如，可以列举钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)、以及以通式：LiNixCoyMnzMaO2(x+y+z+a＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤a≤1，M为选自Al、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn以及Cr的至少1个种以上的元素)表示的复合金属氧化物、锂钒氧化物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中M表示选自Co、Ni、Mn或者Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zr的1种以上的元素或者VO)、钛酸锂(Li4Ti5O12)等复合金属氧化物。
将正极活性物质层28的总量作为基准，正极活性物质层28中的正极活性物质的含量优选为80～97质量％，更为优选85～96质量％。如果正极活性物质2的含量不足80质量％，与含量为在上述范围内的情况相比，存在能量密度下降的倾向；如果正极活性物质2的含量超过了97质量％，与含量为在上述范围内的情况相比，存在正极活性物质层28与集电体26的粘结力不足而导致循环特性降低的倾向。
优选负极活性物质层18或者正极活性物质层28含有导电助剂。作为导电助剂并没有特别的限定，可以使用公知的导电助剂。例如可以列举炭黑类等碳材料、酮、镍、不锈钢、铁等金属粉、碳材料以及金属粉的混合物、如ITO的导电性氧化物。
负极集电体16以及正极集电体26为可以充分进行向负极活性物质层18以及正极活性物质层28传送移动电荷的良好导体，对负极集电体而言，只要是不与锂作用形成合金的物质、对正极集电体而言，只要是不会被腐蚀的物质，就没有特别的限定。例如，作为负极集电体16以及正极集电体26分别可以列举铜以及铝等的金属箔。
负极集电体16被电连接于负极引线12的一端，如图2所示，负极引线12的另一端延伸至壳体50的外部。此外，正极20的正极集电体26被电连接于正极引线22的一端，如图2所示，正极引线22的另一端延伸至壳体50的外部。
在与密封部50A接触的负极引线12的部分上，覆盖有用于防止负极引线12与壳体50的金属层相接触的绝缘体14，在与密封部50A接触的正极引线22的部分上，覆盖有用于防止正极引线22与壳体50的金属层相接触的绝缘体24。此外，绝缘体14、24另一个作用是可以提高壳体50的最内层与引线12、22的紧密附着性。
作为隔板40，例如可以列举由聚乙烯、聚丙烯或者聚烯烃形成的薄膜的层叠体、上述高分子的混合物的延伸膜或多孔体、或者由选自纤维素和聚酯以及聚丙烯的至少由一种构成材料形成的纤维无纺布等。
在负极活性物质层18或者正极活性物质层28的表面中与隔板40相对的面上，也可以形成厚度约为1～1000nm的绝缘层。由此，可以防止电极之间的短路。作为构成绝缘层的物质，可以列举氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化硅(SiOx，1＜x≤2)、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化铜、氧化锡(SnOx，1＜x≤2)，也可以组合使用这些氧化物。
电解质溶液(没有图示)被充填于壳体50的内部空间，其一部分被包含于负极10、正极20以及隔板40的内部。电解质溶液使用了将锂盐溶解于有机溶剂的非水电解质溶液。作为锂盐例如可以使用LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3CF2SO3、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3CF2SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiN(CF3CF2CO)2等盐。此外，这些盐既可以单独使用1种又可以合并使用2种以上。此外，电解质溶液也可以通过添加高分子等从而制成凝胶状。
溶解锂盐的有机溶剂例如可以使用环状碳酸酯类、链状碳酸酯类、内酯类、酯类等单独溶剂或者混合溶剂。更为具体而言，优选列举例如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯以及碳酸二乙酯等。这些可以单独使用，也可以以任意比例混合使用2种以上。
如图3所示，壳体50是使用了彼此相对的一对薄膜(第1薄膜51以及第2薄膜52)而形成的。相对且重叠的薄膜的边缘部利用通过粘结剂或者热封而被密封，由此形成了密封部50A。
构成第1薄膜51以及第2薄膜52的薄膜是具有可挠性的薄膜。这些薄膜只要是具有可挠性的薄膜就没有特别的限定，从既可以确保壳体充分的机械强度和轻量性，又可以有效地防止水分和空气从壳体50外部向壳体50内部侵入以及电解成分从壳体50内部向壳体50外部泄漏的观点出发，优选至少具有接触于发电元件60的高分子材料制的最内部层、被配置于与最内部层的发电元件相接触侧的相反侧的金属层。
(电极以及锂离子二次电池的制造方法)
上述的负极10、正极20以及锂离子二次电池1可以利用例如以下的程序制造。
首先，制造具备负极集电体16以及被形成于负极集电体16上的负极活性物质层18的负极10。同时制造具备正极集电体26以及被形成于正极集电体26上的正极活性物质层28的正极20。
在负极10的制造过程中，将含有负极活性物质以及聚苯并咪唑的负极用涂料涂布于负极集电体16上，从而将负极用涂料所形成的负极用涂膜形成于负极集电体16上。在此，根据需要，也可以在负极用涂料中进一步添加导电助剂、聚苯并咪唑以外的粘结剂。
在本实施方式中，优选将负极用涂膜在100～430℃的温度中加热。具体而言，例如在大气中将100～430℃的热风给予负极用涂膜即可。由此，在负极集电体16上形成了负极活性物质层18。此外，加热涂膜的时间优选约10～300分钟，更为优选约60～240分钟。
在此，替代加热负极用涂膜，可以通过在室温条件下使其干燥从而将负极活性物质层18形成于负极集电体16上。此外，在负极用涂膜的加热或者干燥的前后，可以对负极用涂膜进行滚轧。正极20的制造方法，除了取代负极活性物质而使涂料中含有正极活性物质之外，其余与负极10的制造方法相同相同。
在本实施方式中，通过分别将负极用涂膜以及正极用涂膜在100～430℃的温度中加热而形成负极活性物质层18以及正极活性物质层28，从而不仅可以提高锂离子二次电池1的循环特性，而且可以提高初期放电容量以及初期充放电效率。在低于100℃的温度中加热涂膜的情况、或者在高于430℃的温度中加热的情况，与在100～430℃的温度中加热涂膜的情况相比，存在初期放电容量以及初期充放电效率的提高效果变小的倾向。
通过在100～430℃的温度中加热涂膜从而形成活性物质层，由此提高了锂离子二次电池1的循环特性、初期放电容量以及初期充放电效率的原因虽然尚未明了，但是本发明人考虑了如下原因。
与不对涂膜进行加热的情况相比，通过在100～430℃的温度中加热涂膜，从而促进了涂膜中聚苯并咪唑之间的氢键的形成以及伴随于此的活性物质层的热固化，所以活性物质层相对于温度变化而不易变形。本发明人认为，由此容易提高循环特性。
此外，通过在100～430℃的温度中加热涂膜而获得的正极活性物质层28，由于防止了其变形，所以提高了Li离子的插入脱离过程的再现性，在通过在100～430℃的温度中加热涂膜而获得的负极活性物质层18中，容易形成稳定的SEI覆膜。本发明人认为，其结果是提高了初期放电容量以及初期充放电效率。
接着，分别对负极10以及正极20电连接负极引线12以及正极引线22。然后，通过在负极10与正极20之间夹持隔板40，从而形成发电元件60。此时，使负极10的负极活性物质层18侧的面以及正极20的正极活性物质层28侧的面与隔板40相接触。
接着，利用粘结剂或者热封来封闭(密封)被叠合了的第1薄膜51以及第2薄膜52的边缘部，从而制成壳体50。此时，由于在之后的工序中要确保用于将发电元件60导入到壳体50中的开口部，所以预留不实行封闭的部分。由此，就获得了具有开口部状态的壳体50。
将电连接有负极引线12以及正极引线22的发电元件60插入到具有开口部的壳体50的内部，并进一步注入电解质溶液。接着，在分别将负极引线12的一部分以及正极引线22的一部分插入到壳体50内的状态下封闭壳体50的开口部，从而完成了锂离子二次电池1的制作。
以上详细说明了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式。
例如，在上述实施方式的说明中，说明了被用于锂离子二次电池的电极，然而本发明的电极也可以被使用于金属锂二次电池等锂离子二次电池以外的二次电池、或锂电容器等电化学电容器等的其他电化学装置。这些电化学装置也可以被用于自行式的微型机器、IC卡等的电源、被配置于印制线路基板上或者印制线路基板内的分散电源。
以下，基于实施例以及比较例更加具体地说明本发明，然而本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例1)
(负极的制作)
将由下述化学式(Ia)表示的聚苯并咪唑(日本PBI AdvancedMaterials Co.，Ltd.制，产品名：MRS0810H)溶解于N，N二甲基乙酰胺中，调制乐聚苯并咪唑的含量为10质量％的溶液(以下称之为“负极用粘结剂溶液”)。以下将聚苯并咪唑记作“PBI”。
(化学式2)
混合负极活性物质硅粉(日本Aldrich Co.，Ltd.制)88g、导电助剂乙炔炭黑2g、负极用粘结剂溶液100g并搅拌，调制了负极用涂料。即，将包含于负极用涂料中的硅粉、乙炔炭黑以及PBI的质量比调整为88∶2∶10。
将负极用涂料涂布于作伪负极集电体的铝箔上，从而将负极用涂膜形成在了负极集电体上。通过在大气中的热风干燥，在100℃的温度条件下对负极用涂膜加热15分钟，之后进行利用压辊的滚压。由此，获得具备含有PBI的负极活性物质层和负极集电体的实施例1的负极。其中，将负极活性物质向负极集电体的担载量调整为2.2mg/cm2。此外，将滚压后的负极的厚度调整为16μm。
(正极的制作)
混合正极活性物质Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2、导电助剂乙炔炭黑以及石墨、粘结剂聚偏氟化乙烯(PVdF)以及溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)并搅拌从而制得正极用涂料。在此，将包含于正极用涂料中的Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2、乙炔炭黑和石墨以及PVdF的质量比调整为92∶2∶3∶3。
将正极用涂料涂布于作为正极集电体的铝箔上，从而形成正极用涂膜。使正极用涂膜干燥之后，利用压辊进行滚压。由此，获得了具备正极活性物质层和正极集电体的正极。将正极活性物质向正极集电体的担载量调整为16.9mg/cm2。此外，将滚压后的正极的厚度调整为56μm。
(评价用单电池的制作)
分别将引线电连接于正极以及实施例1的负极。接着，以各活性物质层相对的方式配置负极和正极，并在负极和正极之间夹持隔板，从而获得了发电元件。在此，作为隔板使用了聚乙烯制的隔板。
将发电元件插入到电池的壳体内并注入电解质溶液。在分别将正极以及负极的各个引线的一部分插入到壳体内的状态下，通过真空封闭壳体的开口，从而制作了实施例1的评价用单电池(锂离子二次电池)。在此，作为电解质溶液使用了以1.0M的浓度使LiPF6溶解于EC(碳酸乙烯酯)和DEC(碳酸二乙酯)的混合溶液(EC和DEC的体积比为3∶7)的混合物。
(实施例2～6、8)
除了取代在100℃的温度中加热负极用涂膜而在表1所示的温度下加热涂膜之外，用与实施例1相同的方法分别制作实施例2～6以及8的评价用单电池。
(实施例7)
除了取代在100℃的温度中加热负极用涂膜而在25℃的温度条件下使负极用涂膜干燥48小时之外，用与实施例1相同的方法制作实施例7的评价用单电池。
(比较例1)
除了取代PBI而使用宇部兴产株式会社制的聚酰亚胺(产品名：UワニスA)之外，用与实施例7相同的方法制作了比较例1的评价用单电池。以下将在比较例1中所使用的聚酰亚胺记为“PI-1”。
(比较例2)
除了取代PI-1而使用东洋纺株式会社制的聚酰亚胺(产品名：HR16NN)之外，用与比较例1相同的方法制作了比较例2的评价用单电池。以下将在比较例2中所使用的聚酰亚胺记作为“PI-2”。
(比较例3)
除了取代PI-1而使用PVdF之外，用与比较例1相同的方法制作比较例3的评价用单电池。
(实施例9)
将由上述化学式(Ia)所示的PBI溶解于NMP中从而调制了聚苯并咪唑含量为10质量％的溶液(以下称为“正极用粘结剂溶液”)。
将导电助剂乙炔炭黑2g添加到正极活性物质Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2粉末95g中，再慢慢添加正极用粘结剂溶液30g，混合并搅拌。由此，调制了正极用涂料。即，将包含于正极用涂料中的Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2和乙炔炭黑以及PBI的重量比调整为95∶2∶3。
将正极用涂料涂布于作为正极集电体的铝箔上，从而在正极集电体上形成了正极用涂膜。在100℃的温度中利用大气中的热风干燥对正极用涂膜加热10分钟，之后利用压辊滚压。由此，获得具备含有PBI的正极活性物质层和正极集电体的实施例9的正极。
将以92∶8的质量比含有负极活性物质人造石墨和粘结剂PVdF的负极活性物质层形成于作为负极集电体的铝箔，获得负极。
使用负极以及实施例9的正极，并利用与实施例1相同的方法制作了实施例9的评价用单电池。
(比较例4)
除了取代PBI而使用PVdF之外，用与实施例9相同的方法制作了比较例4的评价用单电池。
(评价)
测定实施例1～9以及比较例1～4的各个评价用单电池的初期充电容量、初期放电容量、初期充放电效率以及循环特性。其结果示于表1、2中。在此，所谓循环特性是指在对以下所述的充放电实行100次重复时，第100次循环的放电容量相对于第1次循环的放电容量的比例，该充放电为：在25℃下以1C的比率利用4.2V的恒定电流恒定电压进行充电之后，再在25℃下以1C的比率进行恒定电流放电直至2.5V。循环特性的值大的评价用单电池其循环特性优异。
(表1)
(表2)
可以确认，如表1所示，与负极活性物质层不包含PBI的比较例1～3相比，负极活性物质层包含PBI的实施例1～8的循环特性优异。
可以确认，与实施例7、8以及比较例1～3相比，在100～430℃的温度下加热负极用涂膜而形成负极活性物质层的实施例1～6的初期放电容以及初期充放电效率较大。
可以确认，如表2所示，与正极活性物质层不包含PBI的比较例4相比，正极活性物质层包含PBI的实施例9的初期充电容量、初期放电容量以及初期充放电效率较大。此外还可确认，实施例9的循环特性优于比较例4。

Claims (3)

1.一种锂离子二次电池，其特征在于，
具备电极，
该电极具备集电体以及活性物质层，
该活性物质层被形成于所述集电体上，并含有活性物质以及作为粘结剂的形成氢键的聚苯并咪唑，
所述电极在220℃～430℃下进行了热处理。
2.一种锂离子二次电池，其特征在于，
具备电极作为负极，
该电极具备集电体以及活性物质层，
该活性物质层被形成于所述集电体上，并含有活性物质以及作为粘结剂的形成氢键的聚苯并咪唑，
所述活性物质含有Si，
所述电极在220℃～430℃下进行了热处理。
3.一种锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
具备电极的制造工序，
该电极的制造工序具备：将含有活性物质以及作为粘结剂的聚苯并咪唑的涂料涂布于集电体上，从而在所述集电体上形成由所述涂料构成的涂膜，在220～430℃的温度中加热所述涂膜并在所述聚苯并咪唑中形成氢键的工序。
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