[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及提高非水电解质二次电池的循环特性和连续充电耐性。

背景技术

因为非水电解质二次电池具有高能量密度并且容量高，所以作为携带机器的驱动电源被广泛使用，近年，随着手机电话、笔记本电脑等携带机器的高性能化的迅速进展，正要求更高容量的电池。

因此，通过将正极充电成为更高电位(以往以锂为基准是4.3V左右)使用，尝试提高正极活性物质的利用率。

但是，如果提高正极电位，在负极一侧就生成低氧化性物质，其移动到正极和正极反应，产生循环特性和连续充电耐性下降的问题。

作为相关非水电解质二次电池的技术，可以列举下述特许文献1～6。

【特许文献1】特开2005-190996号公报

【特许文献2】特开2005-44675号公报

【特许文献3】特开2006-286382号公报

【特许文献4】特开2006-318839号公报

【特许文献5】特开平4-308654号公报

【特许文献6】特开平5-159766号公报

特许文献1所述的技术是在锂镍氧化物表面附着磷酸锂的技术。根据该技术可以得到能够抑制电解液分解的电池。

但是，对于将正极充电成高电位，该技术没有作任何考虑。

特许文献2所述的技术，为使用了将多孔性合成树脂膜利用玻璃纤维为主要成分制成的毡状隔离件从其两侧夹入而成的结构的层叠型隔离件的技术。根据该技术，可以得到抑制负极板表面的硫酸盐化作用并且能够长期维持低温快速放电特性的铅蓄电池。

但是，该技术是与铅蓄电池相关的技术，不能将其直接适用于非水电解质二次电池中。

特许文献3所述的技术是使用透气度60秒/100ml以上至400秒/100ml且气孔率小于60％的隔离件的技术。根据该技术，可以得到充放电循环特性优异并且能够在4.4～4.6V高电压下使用的电池。

但即使是该技术，也不能抑制在负极一侧产生的低氧化性物质向正极的移动及其分解。

特许文献4所述的技术，为在非水电解质中含有环己苯、联苯、氟苯和叔烷基苯的技术。根据该技术，可以得到耐过充电性优异且即使充电保存也不膨胀的电池。

但是，该技术对将正极充电成为高电位没有作任何考虑。

特许文献5所述的技术，是将开孔率为50％以下并且孔径为0.3μm以下的多孔性薄膜作为隔离件使用的技术。根据该技术，可以得到能够防止由于树枝状晶体的产生而引起内部短路的产生的电池。

但是，该技术对将正极充电到成为高电位没有作任何考虑。

特许文献6所述的技术，是将膜厚为20～30μm、通气度(根据ASTMD)为200～1000秒/100ml空气、平均孔径为0.02～0.05μm的多孔性聚乙烯膜作为隔离件使用的技术。根据该技术，可以得到内部短路安全性优异且电流特性优异的电池。

但是，该技术对将正极充电到成为高电位没有作任何考虑。

发明内容

本发明是用于解决上述问题而形成的发明，其目的在于提供即使以高电位使用，循环特性和连续充电耐性也优异的非水电解质二次电池。

用于解决上述课题的本发明，隔着隔离件对向配置有具有正级活性物质的正级和具有负极活性物质的负极，其特征在于，所述正极活性物质含有添加了Mg、Al、Ti、Zr的至少1种的钴酸锂，所述正极含有磷酸锂，所述隔离件的平均孔径为0.05～0.2μm。

根据该构成，作为正极活性物质含有添加了Mg、Al、Ti、Zr的至少1种的钴酸锂。这样的添加有不同元素的钴酸锂，在高电位的稳定性高。另外，在正极含有的磷酸锂以进一步提高在正极的高电位中的稳定性的方式作用。因此，该结构的在电池高电位中的稳定性高。

在这里，如果隔离件的平均孔径过大，则不能抑制在负极一侧产生的低氧化性物质的移动，连续充电耐性下降。另一方面，如果隔离件的平均孔径过小，因在负极一侧产生的低氧化性物质堵塞隔离件的孔，所以锂离子的良好传导被阻碍、循环特性下降。通过将隔离件的平均孔径限制在上述范围内，可以有效地抑制在负极一侧产生的低氧化性物质向正极一侧的移动。由此可以得到循环特性或连续充电耐性优异的电池。