[发明专利]非水二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及高容量且安全性和充放电循环特性良好的非水二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为首的非水二次电池为高电压、高容量，因此对其发展寄予了很大期待。非水二次电池的负极材料(负极活性物质)中，除了Li(锂)、Li合金以外，还可应用能够插入和脱离Li离子的天然或者人造的石墨(石墨质碳材料)等。

可是，最近对小型化和多功能化了的便携设备用的电池期望更加高容量化，为此，像低结晶性碳、Si(硅)、Sn(锡)等那样能够收纳更多Li的材料作为负极材料(下面，也称作“高容量负极材料”)而受到人们的关注。

作为这种非水二次电池用的高容量负极材料之一，具有将Si的超微粒分散于SiO₂中的结构的SiO_x受到人们关注(例如，专利文献1～3)。将该材料作为负极活性物质使用时，由于与Li反应的Si是超微粒，因此充放电顺利地进行，另一方面，具有上述结构的SiO_x粒子自身的表面积小，因此制成用于形成负极合剂层的涂料时的涂料性、负极合剂层对集电体的粘接性也良好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-47404号公报

专利文献2：日本特开2005-259697号公报

专利文献3：日本特开2007-242590号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，如前所述的含有Si作为构成元素的高容量负极材料伴随充放电的体积变化非常大，因此在使用该材料的电池中会有因反复充放电而电池特性急剧下降的危险。因此，从避免这样的问题的观点出发，在使用上述的高容量负极材料构成电池时，与具有以石墨质碳材料等为活性物质的负极的以往的非水二次电池相比，对于负极等的构成需要进行较大改变。

另一方面，也要求在采用与以往的非水二次电池同样的构成的同时来实现高容量化，在使用高容量负极材料来达到这一目的时，要求抑制上述的电池特性的下降。

本发明是鉴于上述情况所作的发明，其提供高容量且安全性和充放电循环特性优异的非水二次电池。

用于解决课题的方法

本发明的非水二次电池是具有正极、负极、非水电解液以及隔膜的非水二次电池，其特征在于，所述负极含有负极合剂层，该负极合剂层含有构成元素中含有Si的材料以及石墨质碳材料作为负极活性物质，

所述正极含有正极合剂层，该正极合剂层含有以下述组成通式(1)表示且在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内含有硫的含锂复合氧化物作为正极活性物质。

Li_1+yMO₂    (1)

在上述组成通式(1)中，y为-0.3≤y＜0.3，且M表示含有Ni、Co、Mn和Mg、以及Al、Ba、Sr、Ti和Zr中的至少一种的5种以上的元素组，当相对于构成M的元素整体，将Ni、Co、Mn和Mg分别以mol％为单位设为a、b、c和d，将Al、Ba、Sr、Ti和Zr的合计比例以mol％为单位设为e时，为70≤a≤97、0.5＜b＜30、0.5＜c＜30、0.5＜d＜30、-10＜c-d＜10、-8≤(c-d)/d≤8以及e＜10。

发明的效果

根据本发明，可以提供高容量且安全性和充放电循环特性优异的非水二次电池。

附图说明

图1A是本发明的非水二次电池的平面图，图1B是本发明的非水二次电池的截面图。

图2是显示本发明的非水二次电池的外观的立体图。

具体实施方式

本发明的非水二次电池中所使用的负极具有负极合剂层，该负极合剂层含有构成元素中含有Si的材料以及石墨质碳材料作为负极活性物质。作为上述构成元素中含有Si的材料，除了Si单质以外，可以例示Si与Co、Ni、Ti、Fe、Mn等Si以外的元素的合金、Si的氧化物等与Li发生电化学反应的材料，其中，优选使用记为组成通式SiO_x(其中，0.5≤x≤1.5)的构成元素中含有Si和O的材料。