[发明专利]非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种非水电解液二次电池，特别涉及一种高温保存特性和循环使用特性优异的非水电解液二次电池。

背景技术

作为今天的手机、便携式个人电脑、便携式音乐播放器等便携式电子设备的驱动电源，此外，作为混合电动汽车（HEV）或电动汽车（EV）用的电源，以具有高能量密度、高容量的锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池得到广泛利用。

作为这些非水电解液二次电池的正极活性物质，单独一种地或者混合多种地使用能够可逆地吸贮、放出锂离子的LiCoO₂、LiNiO₂、LiNi_xCo_1－xO₂（x＝0.01～0.99）、LiMnO₂、LiMn₂O₄、LiNi_xMn_yCo_zO₂（x＋y＋z＝1）或LiFePO₄等。

其中，特别是由于各种电池特性相对于其他的物质优异，因此多使用锂钴复合氧化物或添加异种金属元素的锂钴复合氧化物。但是，钴价格高并且作为资源的存在量少。由此，为了将这些锂钴复合氧化物或添加异种金属元素的锂钴复合氧化物继续作为非水电解液二次电池的正极活性物质使用，希望实现非水电解液二次电池的进一步的高性能化。

作为将此种锂钴复合氧化物作为正极活性物质使用的非水电解液二次电池的高容量化的手段之一，可以考虑提高充电终止电压。但是，在提高了充电终止电压的情况下，会有循环使用特性或保存特性降低的问题。已知该伴随着充电终止电压的提高产生的循环使用特性或保存特性的降低尤其在高温环境下变得显著。虽然详细的机制不明，然而根据循环使用特性或保存特性降低了的非水电解液二次电池的分析结果可以推测是因为，可以看到电解液的分解物的增多或正极活性物质元素向电解液中的溶出，这些成为引起循环使用特性或保存特性的降低的要因。

针对此种问题，提出过如下的方法，即，通过在正极活性物质层与隔膜之间设置含有无机粒子和粘合剂的无机粒子层，来提高高温环境下的保存特性或循环使用特性。例如，在下述专利文献1、下述专利文献2中，公开过作为正极活性物质层的表面的覆膜设置有无机粒子层的非水电解液二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－134279号公报

专利文献2：日本特开2007－280917号公报

专利文献3：国际公开WO2006/038532号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在正极活性物质层的表面配置了无机粒子层的情况下，虽然电解液的分解、元素从正极活性物质层中的溶出或隔膜的氧化反应得到抑制，高温保存时的自放电或循环时的容量降低得到改善，然而存在高温保存时的电池厚度增大的问题。

另外，上述专利文献3中，作为兼具非水电解液的浸渗性、机械强度、透过性及用于电池中时的高温保存特性的提高效果的锂离子电池用隔膜，公开了如下的隔膜，即，是含有聚乙烯和聚丙烯、由两层以上的层叠膜构成的聚烯烃微孔膜，至少一侧的表面层含有无机粒子，然而对于在正极活性物质层的表面设有无机粒子层的非水电解液二次电池，将由两层以上的层叠膜构成且至少一侧的表面层含有无机粒子的上述聚烯烃微孔膜用作隔膜的情况没有任何研究，对于高温保存时的电池厚度的变化的效果等也没有任何揭示。

本发明人对于在正极活性物质层的表面配置了无机粒子层的情况下高温保存时的电池厚度增大的原因反复进行了各种研究，其结果是，发现是因为，配置于正极活性物质层的表面的无机粒子层容易保持电解液，由此使得正极活性物质层的表面侧的电解液的氧化分解反应更容易发生。

此外，本发明人还发现，通过在负极侧也配置无机粒子可以抑制正极侧的过多的电解液保持，可以抑制正极侧的特异性的电解液的氧化分解，从而完成了本发明。

即，本发明的目的在于，获得兼顾高温环境下的保存特性的提高和电池的膨胀抑制的非水电解液二次电池。

解决问题的手段