[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种为了提高过充电安全性及高温循环特性的非水电解质二次电池的改良。

背景技术

如今，手机、笔记本电脑等移动信息终端的高功能化·小型化及轻型化正在快速地发展。作为这些终端的驱动电源，以具有高能量密度、高容量的锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池被广泛利用。

这样的锂离子二次电池由于使用可燃性的有机溶剂，所以必需保证电池被过充电等而成为异常状态时的安全性。

为此，为了提高非水电解质二次电池的过充电安全性，在专利文献1中提出了将根据电池内压的上升而作动的电流断路机构插入电池中，且在电池中添加碳酸锂的技术。

专利文献1：特开平4-329268号公报

在该技术中，由于碳酸锂在过充电的初期分解产生气体，使电流断路机构早期作动，可以防止过充电的进一步进行，所以飞跃地提高过充电安全性。但是，在该技术中，存在由于碳酸锂的添加而高温循环特性降低的问题。

另外，在专利文献2～4中提出了在非水电解质二次电池中添加芳香族化合物的技术。

专利文献2：特开2006-236725号公报

专利文献3：特开2004-6260号公报

专利文献4：特开2001-15155号公报

在专利文献2中记载的技术是在非水电解质中含有从甲苯衍生物、茴香酰衍生物、联苯、环己基苯、叔丁苯、叔戊苯、二苯醚构成的组中选择的至少一种芳香族化合物的技术，如果利用该技术，则可以得到充放电循环特性出色的高电压的非水电解质二次电池。

在专利文献3中记载的技术是在非水电解质中含有环己基苯、异丙基苯、正丁苯、辛苯、甲苯、二甲苯等在苯环结合有烷基的化合物、它们的卤化物，联苯、三苯等结合有多个苯环的化合物、它们的卤化物，氟代苯、氯代苯等苯的卤化物等，在负极中含有碳酸锂等碳酸盐的技术，如果利用该技术，则可以提高能量密度和过充电时的安全性。

但是，在负极中含有的碳酸锂不是用于防止过充电的。

在专利文献4中记载的技术是在非水电解质中含有具有与苯基邻接的叔碳的烷基苯衍生物或环烷基苯衍生物的技术，如果利用该技术，则不会给低温特性或保存特性等电池特性带来不良影响，可以保证过充电安全性。

发明内容

本发明正是鉴于所述而提出的，目的在于提供一种过充电安全性高而且高温循环特性出色的非水电解质二次电池。

用于解决所述课题的涡卷电极体的制造方法中的本发明是具备正极、负极、非水电解质和利用电池内压的上升而作动的压敏式安全机构的非水电解质二次电池，其特征在于，在所述正极中添加0.5～1.5质量％碳酸锂，在所述非水电解质中添加总计0.5～2.0质量％的环烷基苯化合物及/或具有与苯环邻接的季碳的化合物。

在该构成中，正极中含有的碳酸锂由于在过充电的初期分解产生气体，早期使压敏式安全机构作动，可以防止过充电的进一步进行，所以飞跃地提高过充电安全性。另外，环烷基苯化合物及/或具有与苯环邻接的季碳的化合物起到抑制因碳酸锂的添加而高温循环特性降低的作用，高温循环特性飞跃地提高。

在此，如果碳酸锂的添加量不到0.5质量％，则碳酸锂的分解引起的气体的发生量不充分，压敏式安全机构在过充电的初期不作动，所以导致过充电进行。另外，碳酸锂自身不是有助于充放电的物质，所以如果使其含有多于1.5质量％，则充放电反应被妨碍，充放电特性降低。因而，碳酸锂的添加量优选控制于所述范围内。

另外，如果环烷基苯化合物及/或具有与苯环邻接的季碳的化合物的添加量总计不到0.5质量％，则不能充分地提高高温循环特性，另一方面，如果多于2.0质量％，则这些物质使充放电特性降低。因而，所述添加物的添加量优选被控制于所述范围内。

在此，压敏式安全机构是指由于电池内部压力的上升而使电流断开，或者使电池内部的气体被释放到电池外部的所有安全机构，可以为恢复式、非恢复式的任意一种。

在此，作为环烷基苯化合物，可以使用环己基苯、环戊基苯、甲基环己基苯等，其中，最优选环己基苯。

另外，作为具有与苯环邻接的季碳的化合物，可以优选使用叔戊苯、叔丁苯、叔己苯等，其中，最优选叔戊苯。

如以上所述，如果利用本发明，则可以实现过充电安全性及高温循环特性出色的非水电解质二次电池。

具体实施方式

以下使用实验例、实施例对用于实施本发明的最佳方式进行详细说明。

(实验例1)

(正极的制作)