[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种非水电解质二次电池，特别地，涉及作为正极活性物质含有聚阴离子类的正极材料及锂镍复合氧化物的二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池等非水电解质二次电池被用作电气设备等的电源，进而也逐渐用作电动车（EV、HEV等）的电源。并且，希望锂离子二次电池等非水电解质二次电池实现进一步的特性提高，例如能量密度提高（高容量化）、输出密度提高（高输出化）或循环特性提高（循环寿命提高）、较高的安全性等。

目前，小型电气设备等使用的锂离子二次电池，大多将LiCoO₂等锂复合氧化物作为正极活性物质使用，从而实现高容量、高寿命的蓄电设备。但是，上述正极活性物质存在下述问题，即，在异常发生时的高温高电位等状态下，会与电解液剧烈反应，伴随氧释放而发热，在最坏的情况下，会导致着火等。

近年来，作为高温高电位状态下也具有优良的热稳定性的正极活性物质，研究聚阴离子类的正极材料。其中，研究橄榄型Fe（LiFePO₄）或具有类似结晶构造的橄榄型Mn（LiMnPO₄）等，其一部分已实用化而用于电动工具等。另外，最近，作为热稳定性优良的类正极活性物质，钠超离子导电型的磷酸钒锂，即Li₃V₂（PO₄）₃受到关注（例如，专利文献1）

但是，聚阴离子类正极材料，因其电子导电性低，而必须在表面包覆导电性碳等。但是，又存在因在活性物质表面包覆导电性碳而使比表面积增大，从而由于制作环境的水分吸附而使电池特性下降的问题。

作为解决上述问题的方法，在专利文献2中公示了一种非水电解液二次电池，其特征在于，具有：正极，其以由通式Li_xFe_1-yM_yPO₄（其中，M是从由Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr构成的群中选出的大于或等于一种物质。另外，满足0.9<x<1.2、2.0≦y<0.3）表示的化合物作为正极活性物质；负极，其含有锂金属、锂合金、或可以脱嵌锂离子的材料；以及非水电解液，非水电解液中含有氟代碳酸乙烯酯。即，其公示了一种抑制在正极使用包覆有导电性碳的聚阴离子类的活性物质的情况下的由水分引起的电池恶化的技术。

专利文献1：日本国特表2001－500665号公报

专利文献2：日本国特开2009－48981号公报

发明内容

如前所述，如果在正极使用包覆有导电性碳的聚阴离子类的活性物质，则比表面积增大，从而由于制作环境的水分吸附而使电池特性恶化。专利文献2，通过使非水电解液含有氟代碳酸乙烯酯（FEC），吸附电池内部的水分，抑制因与电解液中的LiPF₆等的反应而产生氟化氢，从而抑制电池恶化。但是，因为对于因氟代碳酸乙烯酯与水分的反应而产生的氟化氢未采取对策，所以存在因所产生的微量的氟化氢而使电池特性恶化的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种非水电解质二次电池，其在正极含有包覆有导电性碳的聚阴离子类的活性物质，在电解液中含有氟代碳酸乙烯酯，在该非水电解质二次电池中，可以抑制由氟代碳酸乙烯酯与水分的反应而产生的氟化氢引起的电池特性恶化。