CN108028361A - 用于锂离子二次电池的正极以及锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于锂离子二次电池的正极，所述正极包括集电体和在所述集电体上的正极活性物质层，其中所述正极活性物质层包含正极活性物质、导电助剂和粘合剂；所述正极活性物质层的孔隙率为20％以下；所述正极活性物质包括锂复合氧化物，并且所述正极活性物质的BET比表面积为0.1至1m2/g；所述导电助剂的至少一部分包含球形非晶质碳粒子；并且相对于所述正极活性物质，所述导电助剂的含量为1.8至6质量％。

Description

用于锂离子二次电池的正极以及锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及用于锂离子二次电池的正极以及锂离子二次电池。
背景技术
锂离子二次电池因为能量密度高并且充电和放电循环特性优异而广泛地用作小尺寸移动装置如手机和膝上型计算机的电源。另外，近年来，考虑到环境问题以及增长的对节能的关注，在电动汽车和混合动力电动汽车、电力储存领域等中，已经提出对要求高容量和长寿命的大尺寸电池的需求。
锂离子二次电池通常主要由含有作为负极活性物质的能够吸留和释放锂离子的碳材料的负极，含有作为正极活性物质的能够吸留和释放锂离子的锂复合氧化物的正极，分隔负极和正极的隔膜，以及其中锂盐溶解在非水溶剂中的非水电解质溶液构成。
例如，考虑到具有升高的电极密度的电池在高倍率放电特性方面较差的问题，为了提供在高倍率放电特性方面优异的电池，专利文献1公开了一种锂离子二次电池，其中使用具有特定组成的锂镍钴复合氧化物作为正极活性物质；正极的电极密度为3.75至4.1g/cm3；作为正极的电极的BET比表面积为1.3至3.5m2/g；并且正极的孔隙体积为0.005至0.02cm3/g。
引用列表
专利文献
专利文献1：WO2014/017583
发明概述
技术问题
然而，需要寿命特性的进一步改善。于是，本发明的一个目的是提供循环特性得到改善同时具有足够的能量密度的锂离子二次电池，以及适合用于所述锂离子二次电池的正极。
问题的解决方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于锂离子二次电池的正极，所述正极包括集电体和在所述集电体上的正极活性物质层，
其中所述正极活性物质层包含正极活性物质、导电助剂和粘合剂；
所述正极活性物质层的孔隙率为20％以下；
所述正极活性物质包括锂复合氧化物，并且所述正极活性物质的BET比表面积为0.1至1m2/g；
所述导电助剂中的至少一部分包含球形非晶质碳粒子；并且
相对于所述正极活性物质，所述导电助剂的含量为1.8至6质量％。
根据本发明的另一方面，提供一种锂离子二次电池，所述锂离子二次电池包括上述正极、负极和非水电解质溶液。
发明的有益效果
根据示例性实施方案，可以提供循环特性得到改善同时具有足够的能量密度的锂离子二次电池，以及适合用于所述锂离子二次电池的正极。
附图简述
[图1]图1是举例说明根据示例性实施方案的正极的示意性横断面图。
实施方案描述
根据示例性实施方案的用于锂离子二次电池的正极包括集电体和在所述集电体上形成的正极活性物质层。
从使能量密度高的观点出发，正极活性物质层包含锂复合氧化物。锂复合氧化物优选为含有镍的锂复合氧化物(锂镍复合氧化物)，并且尤其优选包括具有层状晶体结构的锂镍复合氧化物。正极活性物质层可以含有除锂复合氧化物之外的其他活性物质，但是从能量密度的观点出发，锂复合氧化物的含量优选为80质量％以上，更优选90质量％以上，并且仍更优选95质量％以上。
锂镍复合氧化物优选为由下式表示的化合物：
LiaNi1-xMxO2 (1)
其中M为选自Li、Co、Mn、Mg和Al中的至少一种；并且0＜a≤1且0＜x＜0.7。
正极活性物质层可以包含作为另外的锂复合氧化物的具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物。
锂锰复合氧化物优选为由下式表示的化合物：
Li1+xMn2-x-yMeyO4
其中Me含有选自由Mg、Al、Fe、Co、Ni和Cu组成的组中的至少一种；并且0≤x＜0.25且0≤y＜0.5。
具有层状晶体结构的锂镍复合氧化物(在下文中，“活性物质A”)和具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物(在下文中，“活性物质B”)的混合使用使得能够缓和由充电和放电循环造成的活性物质A粒子的膨胀和收缩的影响，并且于是使得能够抑制由剥离造成的容量降低。
于是，在单独使用活性物质B的情况下，有可能的是，Mn离子由于充电和放电循环以及高温储存而溶出，并且容量由于Mn离子在相对的负极表面上沉积而劣化。然而，当混合并使用活性物质A和活性物质B时，具有层状晶体结构的活性物质A起到质子清除剂的作用，并且可以抑制Mn离子的溶出。
因此，可以提供具有高能量密度和长寿命的锂离子二次电池。
从获得足够的混合效果和提供高能量密度的观点出发，活性物质A和活性物质B的混合比(A∶B，质量比)优选为80∶20至95∶5，并且更优选90∶10至95∶5。
正极活性物质的BET比表面积(基于通过氮吸附法在77K的测量)优选在0.1至1m2/g的范围内，并且更优选0.3至0.5m2/g。在正极活性物质的比表面积过度小的情况下，因为粒径大，所以在电极制作中的压制时间期间以及在循环时间期间容易产生裂缝，其可能带来特性的显著劣化并且使得难以使电极密度高。相反地，在比表面积过度大的情况下，与活性物质接触的导电助剂的必要量变大，作为结果使得难以使能量密度高。当正极活性物质的比表面积在上述范围内时，从能量密度和循环特性的观点出发，可以获得优异的正极。
正极活性物质的平均粒径优选为0.1至50μm，更优选1至30μm，并且仍更优选2至25μm。这里，平均粒径意指通过激光衍射散射法在粒度分布(依据体积)中的50％的累积值时的粒径(中值直径：D50)。当正极活性物质的比表面积在上述范围内并且平均粒径在上述范围内时，从能量密度和循环特性的观点出发，可以获得优异的正极。
导电助剂优选包括由球形非晶质碳粒子构成的导电助剂，即，优选包括球形非晶质碳粒子(一次粒子)的聚集体(二次粒子＝一次聚集体)。这样的导电助剂优选为炭黑，如乙炔黑。导电助剂优选包含80质量％以上的由球形非晶质碳粒子构成的导电助剂，并且优选包含其90质量％以上，并且全部可以是由球形非晶质碳粒子构成的导电助剂。
从提供在接触电阻和电荷转移电阻方面被抑制同时具有足够的电极密度的正极的观点出发，就二次粒子(一次聚集体)的平均粒径而言，导电助剂的平均粒径优选为3.5μm以下，并且更优选3μm以下，并且可以设定为2μm以下；并且优选50nm以上，并且更优选100nm以上。一次粒子的平均粒径优选在5至500nm的范围内，并且更优选在10至300nm的范围内；并且例如，可以使用在50至250nm范围内的一次粒子。这里，平均粒径意指通过激光衍射散射法在粒度分布(依据体积)中的50％的累积值时的粒径(中值直径：D50)。当导电助剂的平均粒径在上述范围内时，因为可以充分地形成导电助剂与活性物质的接触点，并且导电助剂可以顺应活性物质在循环期间的膨胀和收缩，并且于是可以确保导电通路，所以可以抑制接触电阻和电荷转移电阻的升高，作为结果使得能够提供有利的循环特性。
相对于正极活性物质，导电助剂在正极活性物质层中的含量优选为1.8质量％以上，并且更优选2质量％以上；并且优选为6质量％以下，更优选5质量％以下，并且仍更优选4.5质量％以下。当导电助剂的含量高时，接触电阻和电荷转移电阻可能降低；但是在其中电极密度高(孔隙率低)的情况下，当导电助剂的含量高时，电荷转移电阻反而可能变高。在另一方面，当导电助剂的含量低时，接触电阻可能变高。当导电助剂的含量在上述范围内时，即使正极活性物质层的孔隙率低至后面描述的值(即，即使电极密度高)，也可以获得接触电阻低且电荷转移电阻的升高被抑制的电极。
正极活性物质层可以如下形成。正极活性物质层可以通过以下方式形成：首先制备含有正极活性物质、导电助剂、粘合剂和溶剂的浆料，在正极集电体上涂布并干燥所述浆料，并且压制干燥的浆料。作为在正极制作中使用的浆料溶剂，可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
作为粘合剂，可以使用通常用作正极用粘合剂的粘合剂，如聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)。
从处于平衡关系的粘结力和能量密度的观点出发，粘合剂在正极活性物质层中的含量优选为1至15质量％，并且更优选1至10质量％。
尽管在正极活性物质层中较高比例的正极活性物质较好，因为每单位质量的容量变得更大，但是从电极的电极电阻降低的观点出发，导电助剂的添加是优选的，并且从电极强度的观点出发，粘合剂的添加是优选的。过低比例的导电助剂使得难以保持足够的导电性，并且变得易于导致电极电阻增加。过低比例的粘合剂使得难以保持与集电体、活性物质和导电助剂的粘结力，并且在一些情况下造成电极剥离。
此外，构成正极的正极活性物质层(不包括集电体)的孔隙率优选为20％以下，更优选19％以下，并且仍更优选18.3％以下。当孔隙率高(即，电极密度低)时，因为接触电阻和电荷转移电阻可能变高，因此优选使孔隙率低，作为结果使得能够升高电极密度。在另一方面，当孔隙率太低(电极密度太高)时，因为尽管接触电阻变低，但是取决于导电助剂的量，电荷转移电阻变高并且倍率特性降低，所以期望确保一定程度的孔隙率。从此观点出发，孔隙率优选为12％以上，并且更优选13％以上，并且可以设定为16％以上。
通过将正极活性物质层的孔隙率设定在上述范围内并且将导电助剂的含量设定在上述范围内，可以获得接触电阻低且电荷转移电阻的升高被抑制的正极，并且可以改善二次电池的循环特性(特别是在25℃附近的循环特性)。
孔隙率意指通过由从整个活性物质层的表观体积中减去由活性物质、导电助剂等的粒子占据的体积而获得的剩余体积所占的比例(参见以下表达式)。因此，孔隙率可以通过由活性物质层的厚度和每单位面积的质量以及活性物质、导电助剂等的粒子的真实密度的计算来确定。
孔隙率＝(活性物质层的表观体积-粒子的体积)/(活性物质层的表观体积)
这里，在以上表达式中的“粒子的体积”(被活性物质层中含有的粒子占据的体积)可以通过以下表达式计算。
粒子的体积＝(活性物质层的每单位面积的重量×活性物质层的面积×粒子的含量)/(粒子的真实密度)
这里，“活性物质层的面积”是指其在与集电体侧的相反侧(隔膜侧)上的平面的面积。
对正极活性物质层的厚度没有特别限制，并且可以根据所需特性适当地设定。例如，从能量密度的观点出发，可以设定为大的厚度；并且从输出特性的观点出发，可以适当地设定为小的厚度。例如，正极活性物质层的厚度可以适当地设定在10至250μm的范围内，并且优选为20至200μm，并且更优选40至180μm。
作为用于正极的集电体，可以使用铝、不锈钢、镍、钛及其合金。其形状可以包括箔、平板和筛网形式。特别地，可以适当地使用铝箔。
根据示例性实施方案的锂离子二次电池包括上述正极、负极和非水电解质溶液。此外，可以在正极和负极之间提供隔膜。可以提供多个正极和负极对。
作为负极活性物质，可以使用能够吸留和释放锂离子的材料，如锂金属、碳质材料和基于Si的材料。碳质材料包括石墨、非晶质碳、金刚石状碳、富勒烯、碳纳米管和碳纳米角。作为基于Si的材料，可以使用Si、SiO2、SiOx(0＜x≤2)和含Si的复合材料，或者可以使用含有其两种以上的复合材料。
在使用锂金属作为负极活性物质的情况下，负极可以通过系统如熔融冷却、液体淬火、雾化、真空沉积、溅射、等离子体CVD、光CVD、热CVD和溶胶-凝胶系统形成。
在使用碳质材料或基于Si的材料作为负极活性物质的情况下，负极可以通过以下方式获得：将碳质材料(或基于Si的材料)和粘合剂如聚偏二氟乙烯(PVDF)混合，将混合物在溶剂如NMP中分散并捏合以由此获得浆料，在负极集电体上涂布并干燥浆料，并且如果需要，压制干燥的浆料。备选地，负极可以通过以下方式获得：预先形成负极活性物质层，之后通过诸如气相沉积法、CVD法或溅射法的方法形成成为集电体的薄膜。由此制作的负极具有用于负极的集电体，和在集电体上形成的负极活性物质层。
负极活性物质的平均粒径，从抑制在充电和放电时间期间的副反应并且由此抑制充电和放电效率降低的观点出发，优选为1μm以上，更优选2μm以上，并且进一步优选5μm以上，并且从输入和输出特性的观点以及电极制作(电极表面的平滑度等)的观点出发，优选为80μm以下，并且更优选40μm以下。这里，平均粒径意指通过激光衍射散射法在粒度分布(依据体积)中的50％的累积值时的粒径(中值直径：D50)。
如果需要，负极活性物质层可以含有导电助剂。作为导电助剂，可以使用通常用作用于负极的导电助剂的导电材料，如碳质材料如炭黑、柯琴(Ketjen)黑和乙炔黑。
对于用于负极的粘合剂没有特别限制，但是包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯腈、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶和氟橡胶。作为浆料溶剂，可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和水。在使用水作为溶剂的情况下，可以进一步使用羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素和聚乙烯醇作为增稠剂。
从处于平衡关系的粘结力和能量密度的观点出发，就相对于负极活性物质的含量而言，用于负极的粘合剂的含量优选在0.5至30质量％的范围内，更优选在0.5至25质量％的范围内，并且仍更优选在1至20质量％的范围内。
作为负极集电体，可以使用铜、不锈钢、镍、钛及其合金。
作为电解质，可以使用其中锂盐溶解在一种或两种以上非水溶剂中的非水电解质溶液。
非水溶剂包括环状碳酸酯，如碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸丁二酯；链状碳酸酯，如碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二丙酯(DPC)；脂族羧酸酯(脂族含碳酸酯，aliphatic carbonate ester)，如甲酸甲酯、乙酸甲酯和丙酸乙酯；γ-内酯，如γ-丁内酯；链状醚，如1，2-乙氧基乙烷(DEE)和乙氧基甲氧基乙烷(EME)；以及环状醚，如四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃。这些非水溶剂可以单独或作为两种以上的混合物使用。
对要溶解在非水溶剂中的锂盐没有特别限制，但是其实例包括LiPF6、LiAsF6、LiAlCl4、LiClO4、LiBF4、LiSbF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(CF3SO2)2、LiN(CF3SO2)2和二草酸硼酸锂。这些锂盐可以单独或作为两种以上的组合使用。此外，作为非水性电解质，可以含有聚合物组分。锂盐的浓度可以确立在0.8至1.2mol/L的范围内，并且0.9至1.1mol/L是优选的。
作为隔膜，可以使用树脂制成的多孔膜、纺织物、无纺布等。构成多孔膜的树脂的实例包括聚烯烃树脂如聚丙烯和聚乙烯、聚酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂和尼龙树脂。特别地，聚烯烃微孔膜由于离子渗透性优异以及物理分隔正极和负极的能力而是优选的。此外，如果需要，可以在隔膜上形成含有无机粒子的层，并且无机粒子包括绝缘氧化物、氮化物、硫化物、碳化物等中的那些。在它们之中，优选含有TiO2或Al2O3。
作为外包装容器，可以使用由柔性膜构成的盒、罐盒等，并且从电池的重量降低的观点出发，优选使用柔性膜。
作为柔性膜，可以使用在作为基材的金属层的前表面和后表面上提供有树脂层的膜。作为金属层，可以选择具有包括防止电解质溶液泄漏和水分从外部渗入的阻隔性能的金属层，并且可以使用铝、不锈钢等。至少在金属层的一个表面上，提供改性聚烯烃等的热可熔的树脂层。外包装容器通过使柔性膜的热可熔树脂层彼此面对并且使容纳电极层压体的部分的周边热熔接来形成。在外包装与在其上形成热可熔树脂层的表面相反侧的表面上，可以提供尼龙膜、聚酯树脂膜等的树脂层。
在电极的制作中，可以使用用于在集电体上形成活性物质层的设备、用于进行各种涂布方法如刮匀涂装法、钢模涂布法、凹版涂布法、转移系统和蒸气沉积系统的设备，以及这些涂布设备的组合。为了精确地形成活性物质的涂布边缘部分，尤其优选使用钢模涂布器。活性物质通过模具涂布器的涂布系统大致分为以下两种：其中在长集电体上沿其轴向方向连续形成活性物质的连续涂布系统，和其中沿集电体的轴向方向交替地重复形成活性物质的涂布部分和未涂布部分的间歇涂布系统，并且可以适当地选择这些系统中的一种。
根据示例性实施方案的锂离子二次电池的一个实例(层压型)的横断面图在图1中示出。如图1所示，本实施例的锂离子二次电池具有：正极，所述正极包括由金属如铝箔构成的正极集电体3和设置在其上的含有正极活性物质的正极活性物质层1；和负极，所述负极包括由金属如铜箔构成的负极集电体4和设置在其上的含有负极活性物质的负极活性物质层2。正极和负极经过由无纺布、聚丙烯微孔膜等构成的隔膜5层压，使得正极活性物质层1和负极活性物质层2彼此面对。电极对容纳在由铝层压膜构成的外包装6、7形成的容器中。正极耳片9连接至正极集电体3，并且负极耳片8连接至负极集电体4。这些耳片引出到容器外部。将电解质溶液注入容器中，然后将所述容器密封。可以制得其中多个电极对层压于其中的电极组被容纳在容器中的结构。
实施例
(实施例1)
使用并混合作为正极活性物质的具有层状晶体结构的锂镍复合氧化物(LiaNi1- xMxO2，其中M是Co和Mn)(BET比表面积：0.4m2/g)、作为导电助剂的炭黑(乙炔黑，二次粒径D50：2.5μm，一次粒径：150nm)和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)，使得其质量比满足正极活性物质∶导电助剂∶粘合剂＝95∶2∶3，并将其分散在有机溶剂中以由此制备浆料(导电助剂相对于整个正极活性物质层的含量为2质量％，并且导电助剂相对于正极活性物质的含量为2.1质量％)。将浆料涂布在正极集电体(铝箔)上并且干燥以由此在正极集电体的两个表面上都形成厚度为70μm的正极活性物质层。将所得物通过辊压机轧制，并且加工成预定尺寸以由此获得具有18％的孔隙率的正极片。
使用表面上涂覆有非晶质碳的石墨作为负极活性物质；使用PVDF作为粘合剂；并且将它们混合并分散在有机溶剂中以由此制备浆料。将浆料涂布在负极集电体(铜箔)上，并且干燥以由此在负极集电体的两个表面上都形成负极活性物质层，并且加工成预定尺寸以由此获得负极片。
将五片所制作的正极片和六片所制作的负极片经过由厚度为25μm的聚丙烯构成的隔膜交替层压。将负极端子和正极端子与其连接；将所得物容纳在由铝层压膜构成的外包装容器中；向其中添加锂盐溶解于其中的电解质溶液；并且将容器密封以由此获得层压型二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
这里，作为电解质溶液的溶剂，使用EC和DEC的混合溶液(EC/DEC＝3/7(体积比))，并且将1mol/L作为锂盐的LiPF6溶解于所述混合溶液中。
(实施例2)
如实施例1中制作正极片，不同的是将导电助剂相对于整个正极活性物质层的含量改变为3质量％(导电助剂相对于正极活性物质的含量为3.1质量％，并且正极活性物质在正极活性物质层中的含量为94质量％)；并且通过使用该正极片，如实施例1中制作二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
(实施例3)
如实施例1中制作正极片，不同的是将导电助剂相对于整个正极活性物质层的含量改变为4质量％(导电助剂相对于正极活性物质的含量为4.3质量％，并且正极活性物质在正极活性物质层中的含量为93质量％)；并且通过使用该正极片，如实施例1中制作二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
(比较例1)
如实施例1中制作正极片，不同的是进行轧制使得孔隙率变为33％；并且通过使用该正极片，如实施例1中制作二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
(比较例2)
如比较例1中制作正极片，不同的是将导电助剂相对于整个正极活性物质层的含量改变为3质量％(导电助剂相对于正极活性物质的含量为3.1质量％)；并且通过使用该正极片，如比较例1中制作二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
(比较例3)
如比较例1中制作正极片，不同的是将导电助剂相对于整个正极活性物质层的含量改变为4质量％(导电助剂相对于正极活性物质的含量为4.3质量％)；并且通过使用该正极片，如比较例1中制作二次电池。对于所获得的二次电池，进行接触电阻和电荷转移电阻的测量(正极的评价)，和容量保持率的测量(循环特性的评价)。
(孔隙率的确定)
如上所述的，孔隙率意指由通过从整个活性物质层的表观体积中减去由活性物质、导电助剂等的粒子占据的体积获得的剩余体积所占的比例。因此，孔隙率通过以下表达式由活性物质层的厚度和每单位面积的质量以及活性物质和导电助剂的真实密度来确定。
孔隙率(％)＝100x(活性物质层的表观体积-粒子的体积)/(活性物质层的表观体积)
(接触电阻和电荷转移电阻的测量)
将所获得的二次电池充电至4.15V，并使用频率响应分析仪和恒电位仪/恒电流仪进行阻抗测量，并且计算接触电阻和电荷转移电阻。
(容量保持率的测量)
在以下条件下对所获得的二次电池进行循环测试。
CC-CV充电(上限电压：4.15V，电流：1C，CV时间：1.5小时)，CC放电(下限电压：2.5V，电流1C)，充电和放电期间的环境温度：25℃
在第200次循环的放电容量与在第一次循环的放电容量的比例定义为容量保持率。
[表1]
[表1]
如通过实施例1至3的以上评价结果所指示的，清楚的是，与包括具有高于20％的孔隙率的活性物质层的二次电池(比较例1至3)相比，包括其中导电助剂相对于正极活性物质的含量在1.8至6质量％的范围内并且正极活性物质层的孔隙率为20％以下的正极活性物质层的二次电池的接触电阻更低，电荷转移电阻的升高更多地被抑制，并且容量保持率更高。
通过使用具有特定BET比表面积(0.1至1m2/g)的正极活性物质和由球形非晶质碳粒子构成的导电助剂形成的且含有特定量(1.8至6质量％)的导电助剂的正极活性物质层，在处于20％以下的孔隙率的高密度的状态下，使得导电助剂能够以与活性物质粒子的合适体积比存在，并且使得导电助剂能够在活性物质粒子之间良好地分散。因此，可以获得接触电阻低且电荷转移电阻的升高被抑制的正极。通过使用这样的正极，可以提供能量密度高且具有有利的循环特性的电池。
在前述中，已经参照示例性实施方案和实施例描述了本发明；然而，本发明不限于这些示例性实施方案和实施例。可以在本发明的范围内对其构成和细节进行本领域技术人员可理解的多种变化。
本申请要求基于2015年9月30日提交的日本专利申请号2015-193413的优先权，将其整个公开内容通过引用并入本文。
附图标记列表
1 正极活性物质层
2 负极活性物质层
3 正极集电体
4 负极集电体
5 隔膜
6 层压体外包装
7 层压体外包装
8 负极耳片
9 正极耳片

Claims (10)

1.一种用于锂离子二次电池的正极，所述正极包括集电体和在所述集电体上的正极活性物质层，
其中所述正极活性物质层包含正极活性物质、导电助剂和粘合剂；
所述正极活性物质层的孔隙率为20％以下；
所述正极活性物质包括锂复合氧化物，并且所述正极活性物质的BET比表面积为0.1至1m2/g；
所述导电助剂的至少一部分包含球形非晶质碳粒子；并且
相对于所述正极活性物质，所述导电助剂的含量为1.8至6质量％。
2.根据权利要求1所述的正极，其中所述正极活性物质层的孔隙率为12％以上且20％以下。
3.根据权利要求1所述的正极，其中所述正极活性物质层的孔隙率为13％以上且19％以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的正极，其中所述正极活性物质的BET比表面积为0.3至0.5m2/g。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的正极，其中所述锂复合氧化物是具有层状晶体结构的含镍的锂复合氧化物。
6.根据权利要求5所述的正极，其中所述锂复合氧化物是由下式(1)表示的化合物：
LiaNi1-xMxO2 (1)
其中M是选自Li、Co、Mn、Mg和Al中的至少一种；并且0＜a≤1且0＜x＜0.7。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的正极，其中相对于所述正极活性物质，所述导电助剂的含量为2至5质量％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的正极，其中所述导电助剂的平均粒径(D50)为3.5μm以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的正极，其中所述导电助剂是炭黑。
10.一种锂离子二次电池，所述锂离子二次电池包括根据权利要求1至9中任一项所述的正极、负极和非水电解质溶液。
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