[发明专利]非水电解质二次电池和非水电解质二次电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池和非水电解质二次电池的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池与铅蓄电池、碱性蓄电池等其它二次电池相比具有高能量密度，因此被广泛用作手机等便携式设备的电源。近年来，正在积极地进行为了将非水电解质二次电池用作电动汽车等移动体的电源的研究开发。

锂离子二次电池等非水电解质二次电池具有高能量密度，另一方面因反复充放电、长时间保存而可观察到放电容量降低、内部电阻增大等电池性能降低。这些电池性能的降低主要起因于极板与非水电解质的反应，为了抑制电池性能的降低，研究了在非水电解质中添加各种添加剂。例如，专利文献1中记载了具有S-O键的化合物作为向非水电解质添加的添加剂。

专利文献

专利文献1：日本特开平11-162511号

发明内容

作为电动汽车、混合动力汽车等移动体的电源而搭载的电池在苛刻的温度条件下被使用。例如，在寒冷地区或冬季期间使用移动体时，有时电池的温度达到冰点以下，另一方面，在夏季期间使用时，根据电池的搭载位置，有时电池的温度达到近60℃的高温。对于被搭载于移动体的电池，要求在宽的温度范围发挥电池性能。然而，对于在高温环境下反复进行充放电的电池、在高温环境下长时间保存的电池而言，内部电阻增大，伴随该内部电阻的增大，可观察到电池的输入输出特性降低。特别是，低温时的内部电阻与常温时的内部电阻相比显著增大，将在高温环境下使用的电池用于低温环境下时，存在无法确保充分的输入输出特性的问题。

为了解决上述问题，深入研究了各种向非水电解质添加的添加剂，结果发现，通过在将含有锰、镍和钴的锂过渡金属氧化物用于正极的电池中，在非水电解质中添加具有特定结构的环状二砜化合物，从而能够大幅度抑制在高温环境下使用的电池在低温时的内部电阻的增大。

本申请发明的特征在于，在具备正极、负极和非水电解质的非水电解质二次电池中，上述正极中含有Li_xMn_aNi_bCo_cM_dO₂（0＜x＜1.3、0.1＜a＜0.7、0.1＜b＜0.6、0.1＜c＜0.67、0≤d＜0.1、a＋b＋c＋d＝1、M表示选自Al、Ti、Mg、Cr、Zn、W、Zr和Nb中的金属）作为正极活性物质，上述非水电解质中含有相对于上述非水电解质的总质量为0.1～4.0质量%的通式（1）的环状二砜化合物。

通式（1）中的R₁和R₂为氢或可以含有卤素元素的碳原子数为2～4的烷基。

根据上述构成，能够抑制在高温环境下使用的电池在低温时的内部电阻的增大。

在本申请发明的电池中，作为上述环状二砜化合物，优选含有由下述式（2）表示的2,4-二乙基-1,3-二硫杂环丁烷-1,1,3,3-四酮、由下述式（3）表示的2-（甲基乙基）-1,3-二硫杂环丁烷-1,1,3,3-四酮、和由下述式（4）表示的2,4-双（甲基乙基）-1,3-二硫杂环丁烷-1,1,3,3-四酮中的至少1种以上。

根据上述构成，能够进一步减小内部电阻的增大，因而优选。

在本申请发明的电池中，上述正极中含有的正极活性物质的平均粒径优选为3μm～15μm。根据上述构成，能够进一步减小内部电阻的增大，因而优选。

另外，本申请发明的特征是一种非水电解质二次电池的制造方法，上述正极中含有Li_xMn_aNi_bCo_cM_dO₂（0＜x＜1.3、0.1＜a＜0.7、0.1＜b＜0.6、0.1＜c＜0.67、0≤d＜0.1、a＋b＋c＋d＝1，M表示选自Al、Ti、Mg、Cr、Zn、W、Zr和Nb中的金属）作为正极活性物质，上述非水电解质中含有相对于上述非水电解质的总质量为0.1～4.0质量%的通式（1）的环状二砜化合物。

附图说明

图1是实施方式1的非水电解质二次电池的截面图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明，但以下记载的说明是本发明的实施方式的一个例子，只要不超过其主旨，本发明不限定于这些内容。