[发明专利]非水电解质二次电池用导电剂、非水电解质二次电池用正极以及非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及应用于非水电解质二次电池的导电剂以及使用了该导电剂的正极、电池。

背景技术

近年来，手机、笔记本电脑、PDA等移动信息终端、便携式音乐机、便携式游戏机的小型轻量化正在迅速发展，并且伴随着搭载二次电池的电动汽车用的实际普及，期待着作为驱动电源使用的非水电解质二次电池更进一步地高容量化、高寿命化。作为面向高容量化的手段之一，可列举出将充电终止电压提高得比以往更高。然而，如果提高充电终止电压，则充电状态的正极与电解液反应，产生电解液的氧化分解。因此，为了通过抑制该氧化分解反应等而谋求非水电解质二次电池的高容量化、高寿命化等，提出有下述(1)～(3)所示的方案。

(1)提出一种正极活性物质，其在含有至少一种以上的锂化合物的核以及在核上形成的表面处理层中包含Mg的氢氧化物等涂层物质(参照下述专利文献1)。

(2)提出一种电极添加剂，其在氢氧化镁等核颗粒的表面被覆导电性物质(参照下述专利文献2)。

(3)提出一种导电剂，其由用掺杂有氧化锡的ITO被覆而成的微粒组成(参照下述专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-218217号公报

专利文献2：日本特表2007-522619号公报

专利文献3：日本特开2002-50358号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，即便采用上述(1)～(3)所示的技术，也不能充分地抑制电解液的氧化分解反应，特别是在高温、高电压条件下的循环特性方面存在问题。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，其包含由碳形成的导电剂主体和附着在该导电剂主体表面的化合物，上述导电剂主体的初级颗粒或二次颗粒的平均粒径以大于上述化合物的平均粒径的方式而构成，并且上述化合物中含有选自铝、锆、镁和稀土元素组成的组中的至少一种金属元素。

发明的效果

根据本发明，起到能够使循环特性显著地提高这样优异的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电池的主视图。

图2是沿图1的A-A线方向看的剖视图。

具体实施方式

本发明的特征在于，其包含由碳形成的导电剂主体和附着在该导电剂主体表面的化合物，上述导电剂主体的初级颗粒或二次颗粒的平均粒径以大于上述化合物的平均粒径的方式而构成，并且上述化合物中含有选自由铝、锆、镁和稀土元素组成的组中的至少一种金属元素。

现有技术中，存在有在正极活性物质的表面被覆金属化合物等，从而抑制电解液的氧化分解反应的技术。然而，只是抑制正极活性物质表面的电解液的氧化分解反应，还不能充分地提高在高温、高电压下的循环特性等。这是由于，非水电解质二次电池的正极活性物质中主要包含钴、镍等过渡金属，这些金属作为催化剂起作用，因此电解液在附着于该正极活性物质的导电剂的表面也变得容易氧化分解。

因此，如果像上述的构成那样在导电剂主体的表面附着含有稀土元素等金属元素的化合物，则电解液与导电剂主体之间的接触面积变小。因此，附着于正极活性物质所引起的导电剂主体的催化性降低，从而导电剂主体表面的电解液的氧化分解反应被抑制。其结果，由于导电剂表面等被电解液的分解产物覆盖而引起的电极内的导电性下降这样的问题减少。其结果，在高温、高电压下的循环特性得以显著地改善。

此处，设导电剂主体的初级颗粒或二次颗粒的平均粒径大于化合物的平均粒径这样的构成，其意义是为了明确在导电剂主体的表面附着有化合物(即，并非是在化合物的表面附着了导电剂主体)。另外，设为这样的构成，是基于以下所述理由。即，在为导电剂主体的初级颗粒或二次颗粒的平均粒径小于化合物的平均粒径这样的构成时，形成在化合物的表面附着有导电剂主体这样的构成，因此不能充分地减小导电剂主体的露出面积，不能充分地抑制电解液的氧化分解反应。另外，该情况下，产生正极活性物质颗粒间不存在导电剂而在正极活性物质颗粒间仅存在不具有导电性的化合物的状态、导电剂之间不接触的状态。因而在正极内，导电剂的导电性网络被切断，结果正极内的电阻增大。如果考虑这些因素，则化合物的平均粒径更优选限制在导电剂主体的初级颗粒或二次颗粒的平均粒径的10%以下。