[发明专利]非水电解质二次电池及非水电解质二次电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池及非水电解质二次电池的制造方法，特别涉及改善了连续充电后的特性的非水电解质二次电池及非水电解质二次电池的制造方法。

背景技术

目前，手机、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的小型、轻量化急速发展，作为其驱动电源，要求所使用的电池的高容量化。为了对应这样的要求，作为高输出、高能量密度的新型二次电池，使用非水电解液、使锂离子在正极和负极之间移动而进行充放电的非水电解质二次电池被广泛利用。

在这样的非水电解质二次电池中，作为正极活性物质通常使用钴酸锂(LiCoO₂)、尖晶石型锰酸锂(LiMn₂O₄)、钴-镍-锰的锂复合氧化物、铝-镍-钴的锂复合氧化物等。另外，作为负极活性物质，使用石墨等的炭材料或Si及Sn等的和锂合金化的材料等。

然而，近年来，移动信息终端的动画再生，游戏功能等娱乐功能充实进步，消耗电力有进一步上升的趋势，要求进一步的高容量化。

作为高容量化非水电解质二次电池的方法，考虑(1)提高活性物质的容量、(2)提高充电电压、(3)增加活性物质的填充量并提高填充密度等的方法。

特别在提高充电电压的情况下，存在电解液容易分解的问题。特别在高温保存、连续充电的情况下，产生电解液分解，产生气体，电池膨胀，电池的内部压力变大等问题。

在专利文献1中，提案有在使用电解液中含有腈基的化合物的锂二次电池中，作为正极活性物质为掺杂有选自Al、Mg、Zr、Fe、Zn、Ga、Sn、Si及Ge中的不同金属的物质，使用含有选自碱金属、碱土金属、IIIA族元素、IVA族元素、VI族元素、过渡金属、及稀土元素中的1种以上的元素的物质。由此，说明了腈基在高温下与正极的表面结合而形成络合体，作为遮断正极表面的活性部位的保护膜起作用。通过这样的保护膜，可以抑制从正极活性物质溶出过渡金属的一部分并向负极析出、或者可以抑制由电解液和正极之间的反应引起的副反应及气体产生，即使在高温下，也能够使锂圆滑地吸留释放，可以抑制寿命特性降低。

在专利文献2中记载有，作为正极，使用含有选自Mg、Ti、Zr、Ge、Nb、Al及Sn中的至少一种金属元素的含锂的过渡金属氧化物，使在分子内具有2以上腈基的化合物含在电解液中。说明了腈化合物具有形成被膜的功能，通过形成表面保护被膜，电解液和正极活性物质不直接接触，因此，可以抑制气体产生，正极活性物质的结晶结构稳定化，贮藏性或安全性提高。

在专利文献3中，提案有使用在正极活性物质的核上形成有2层以上的Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si，Ti，V、Sn、Ge、Ga、B、As或Zr的羟基、含氧羟基、含氧碳酸酯、或羟基碳酸酯构成的化合物层的正极活性物质。由此，说明了循环特性提高。

但是，在这些现有技术中，没有记载抑制由高温保存或连续充电后引起的放电电压的降低的方法。

另外，在专利文献4中记载有将含有镧源的溶液(浸含液)向含锂的复合氧化物的粒子粉末(正极活性物质)用喷雾器喷雾并使其浸含。在此，作为专利文献4的浸含液量，记载有相对于使用的原材料，优选调制在0.1～80重量％的范围内，而且，更优选调制为1～75重量％，特别优选调制为1～40重量％。因此，根据专利文献4中记载的方法，记载有也可以为40重量以上80重量％以下的范围，可以喷雾浸含正极活性物质的程度的浸含液。

专利文献1：特表2007-538365号公报

专利文献2：特开2008-108586号公报

专利文献3：特开2002-279991号公报

专利文献4：特开2008-226495号公报

发明内容

本发明的目的在于提供不仅可以抑制连续充电时的气体产生，而且可以大幅抑制连续充电后的放电特性的降低的非水电解质二次电池。

本发明提供一种非水电解质二次电池，其具备正极、负极、非水电解液，其特征在于，在所述非水电解液中含有具有链状饱和烃基和腈基的腈化合物，所述腈化合物的碳原子数为4以上，在所述正极含有稀土元素化合物的粒子以分散状态附着于表面的正极活性物质。

本发明中，使用稀土元素化合物的粒子以分散的状态附着于表面的正极活性物质，且使用含有所述腈化合物的非水电解液，因此，不仅可以抑制连续充电时的气体产生，而且可以大幅抑制连续充电后的放电特性的降低。