[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池，诸如锂二次电池。

背景技术

现在，随着诸如便携式电话和笔记本计算机之类的移动装备的普及，作为移动设备的电源的二次电池的作用被认为是重要的。二次电池的性能要求包括小型、轻量和高容量以及甚至通过反复充放电也不容易劣化，并且现在最普遍使用锂离子二次电池。

诸如石墨和硬碳的碳主要用于锂离子二次电池的负极。利用碳，能够很好地重复充放电循环，但是实际容量接近于理论容量极限，因此将来不能期待大幅的容量提高。另一方面，对锂离子二次电池的容量上提高的要求强烈，并且具有比碳更高的容量（即能量密度）的负极材料的研究已经进行。

能实现高能量密度的负极材料的示例包括硅。事实上，非专利文献1描述了利用硅作为负极活性物质。

使用硅的负极具有每单位体积大量吸留的和释放的锂离子以及高容量。然而，由于在吸留和释放锂离子时，电极活性物质本身的膨胀和收缩大，因此电极活性物质发生粉化。在最初的充放电中不可逆的容量大，并且没有用于充放电的一部分形成于正极侧。此外，一个问题是充放电循环寿命短。

另一方面，专利文献1提出了使用硅氧化物作为负极活性物质的非水电解质二次电池，以及用于制造该非水电解质二次电池的方法。专利文献1描述了通过使用硅氧化物作为活性物质而具有高能量密度和极好的循环寿命的非水电解质二次电池。

现状下的锂离子二次电池中，在相向的正极和负极中，负极侧的电极面积大于正极侧的电极面积，在负极中存在没有面向正极的部分，并且没有面向正极的负极部分对充放电反应没有贡献。

在使用由于充放电而产生的体积变化大的硅的负极的情况下，在没有面向正极的部分（如上所述）和面向正极的部分之间的电极的延伸率上发生差异，并且在没有面向正极的部分中在电极中发生断开。

在使用由于充放电而产生的体积变化大的硅作为负极活性物质的电池中，以上提到的断开的出现引起电极容易剥离，因此充放电循环寿命受到不利影响。

作为用于在电极中抑制该断开的方法，考虑使负极的电极面积小于正极的电极面积的方法。

在专利文献2中，通过使使用钛酸锂的负极的电极面积等于正极的电极面积，并且使负极的容量等于正极的容量，成功地改善了充放电循环寿命特性。然而，在将硅用于负极活性物质的电池中，当使负极的容量等于或小于正极的容量时，充放电循环寿命受到不利影响，且没有获得充分的效果。

引用文献

专利文献

专利文献1：JP2997741B；

专利文献2：JP2008-517419A；

非专利文献

非专利文献1：Li and four others, A High Capacity Nano-Si Composite Anode Material for Lithium Rechargeable Batteries, Electrochemical and Solid-State Letters, Vol. 2, No. 11, p. 547-549 (1999)（李和其他四人，用于锂可再充电电池的高容量纳-硅复合正极材料，固态电化学快报，第2卷，第11期，547-549页（1999））。

发明内容

本示范实施例的问题在于在将硅和硅氧化物作为负极活性物质而用于负极的非水电解质二次电池中改善充放电循环特性。

为了解决以上问题，本发明的示范实施例涉及非水电解质二次电池，其中，包括形成于负极集电体上的包括硅和硅氧化物的复合物的负极活性物质层的片状负极经由隔离物与包括形成于正极集电体上的正极活性物质层的片状正极相向配置，负极活性物质层的周围边缘部分配置在正极活性物质层的周围边缘部分之内，并且当正极的充电容量为a，负极的充电容量为b，且设b/a = c时，满足1.00 < c的关系。

此外，在示范实施例中的非水电解质二次电池为膜封装、电极层叠型。

发明的效果

根据示范实施例，能够获得抑制负极中断开的出现且具有高容量和极好的充放电循环特性的非水电解质二次电池。

附图说明

图1为本示范实施例中非水电解质二次电池的截面图；

图2为示出根据示例2和示例8中的充放电循环的容量维持率的图。

具体实施方式