[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

相关申请的引用

本发明包含于2009年1月30日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2009-020454涉及的主题，将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种非水电解质二次电池。

背景技术

在非水电解质电池中，锂离子二次电池作为诸如移动电话和便携式个人计算机的便携式电子设备的电源正快速发展。在用于这样的便携式电子设备的电源中，能量密度，即每单位体积的能量存储容量是最必要的特性，并且人们关注便携式电子设备能使用多长时间。近年来，从安全性的观点来看，具有橄榄石结构的锂铁磷酸盐化合物(LiFePO₄)引人注目。

JP-A-2004-22336披露了不仅具有优异的能量密度、电动势等特性而且具有优异的循环寿命和安全性的锂二次电池，该电池使用在非质子有机溶剂包含磺酸酸酐的电解液而获得。

JP-A-2002-134170披露了在使用含钴的正极活性物质的非水电解液二次电池中，通过向电解液中加入能够与钴形成复合物(complex)的化合物来稳定在电解液中溶出的钴离子并抑制其在负极上的析出，从而减小负极的反应面积并抑制由于钴的催化反应引起的气体产生，可以提供高温保存特性以及高温充放电循环特性优异的非水电解液二次电池。

然而，例如，当使便携式个人计算机与电源处于连续连接状态时，使电池组内的电池处于充电状态下，并且电池容量急剧劣化。这是由于以下事实引起的，即，包含在正极活性物质中的铁在氧化气氛中易于溶出，或者在充电气氛下正极活性物质表面上的膜生长加快，由此界面电阻增加，同时，容量由于层状结构的变化而降低。此外，伴随便携式个人计算机的驱动，周围温度升高也是加速劣化的因素。

作为改善对策，例如，JP-A-2002-134170披露了一种即使Co从锂钴复合氧化物溶出，通过电解液的添加剂而被稳定化，从而避免对负极的不利影响的技术。金属离子不仅从锂钴复合氧化物而且从铁橄榄石磷酸盐等中溶出的现象是普遍的基本机制。然而，虽然可以避免由于Fe的溶出引起的对负极的不利影响，但是正极电阻由于正极结构的变化而增加，并且容量被劣化。即，不能获得具有高可靠性的电池，除非Fe本身的溶出被抑制。

即，期望浮动特性(floating characteristic)更优异的非水电解质二次电池。

发明内容

期望提供一种浮动特性优异的非水电解质二次电池。

根据本发明的实施方式，提供了一种包括正极、负极和非水电解质的非水电解质二次电池，其中，正极包含具有橄榄石结构的正极活性物质；并且非水电解质包含由下式(1)和(2)表示的砜化合物中的至少一种。

在上述式(1)和(2)中，R1表示C_mH_2m-n1X_n2；X表示卤素；m表示2～7的整数；n1和n2各自独立地表示0～2m的整数；R2表示C_jH_2j-k1Z_k2；Z表示卤素；j表示2～7的整数；并且k1和k2各自独立地表示0～2j的整数。

本申请的说明书中提及的术语“非水电解质”包括液体形式的非水电解质和凝胶形式的非水电解质。

根据本发明的实施方式，由于非水电解质包含上述砜化合物，在初始充电时在正极活性物质的表面上形成有利的保护膜，使得即使处于充电气氛中，也不仅可以抑制铁的溶出，而且可以抑制它与电解液的反应性。因此，可以抑制过度的膜生长。据此，可以获得劣化较低的锂离子二次电池。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施方式的二次电池的构成的剖视图。

图2是放大地示出了在图1所示的二次电池中卷绕电极体的一部分的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将详细地描述本发明的实施方式。在本申请的说明书中，除非另有指明，否则术语“％”是指质量百分数。