[发明专利]锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及即使以4.3V以上的高电压持续地进行连续充电，也能够稳定地使用的锂二次电池。

背景技术

近年来，随着便携电话、笔记本型个人电脑等便携型电子设备的发展、电动汽车的实用化等，小型轻量且高容量的锂二次电池已经成为必需。

锂二次电池中，通常在正极活性物质中使用LiCoO₂、LiMnO₂等含锂复合氧化物，进而，以锂二次电池的高容量化为目的，在负极活性物质中除了石墨质碳材料等以外，还在研究使用具有在SiO₂中分散Si的超微粒子的结构的SiO_x(例如专利文献1～3)。

在锂二次电池的高容量化中，除了使用容量大的活性物质以外，还可以考虑提高充电电压的方法。例如，在现在被广泛使用的以LiCoO₂为正极活性物质的锂二次电池中，一般将充电电压的上限值设为4.2V左右，前述方法是使充电电压比前述值高从而实现进一步的高容量化的方法。

此外，还在进行通过在非水电解质中含有各种添加剂来实现锂二次电池的特性改善。例如，在专利文献4中，公开了通过在非水电解质中含有分子内具有2个以上腈基的化合物而提高了充放电循环特性等的锂二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-047404号公报

专利文献2:日本特开2005-259697号公报

专利文献3:日本特开2008-210618号公报

专利文献4:日本特开2008-108586号公报

发明内容

发明所要解决的课题

而在便携型电子设备中，实际使用时有时持续地进行连续充电，例如，在进行充电的状态下长时间放置、在进行充电的同时使用设备等。

在这种持续地进行连续充电的使用状况下，Co、Mn等过渡金属元素的离子从作为正极活性物质的含锂复合氧化物溶出至非水电解质中，从而发生正极活性物质的劣化，损害了电池特性，如果溶出的离子量非常多，则会发生电池的内部短路。

根据本发明人等的研究，表明了这些由电池的连续充电导致的正极活性物质的劣化所引起的问题在负极活性物质中使用SiO_x那样的高容量的材料、使充电电压比以往的充电电压高时，会显著发生。

所以，尤其是在应用于便携型电子设备的电源用途的锂二次电池中，通过使用容量大的负极活性物质、提高充电电压来实现高容量化时，需要提高持续地进行连续充电时的稳定性。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供即使以4.3V以上的高电压持续地进行连续充电，也能够稳定地使用的锂二次电池。

用于解决课题的方法

可以实现前述目的的本发明的锂二次电池的特征在于，具备在集电体的一面或两面具有含有正极活性物质的正极合剂层的正极、在集电体的一面或两面具有含有负极活性物质的负极合剂层的负极、非水电解质和隔膜，前述正极的正极合剂层含有组成通式Li_1+yNi_1-a-b-cCo_aMn_bM¹_cO₂(其中，M¹为选自由Mg、Al、Ti、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Sn、Sr、W、B、P和Bi组成的组的至少1种元素，-0.15≦y≦0.15、0.05≦a≦0.3、0.05≦b≦0.3、0≦c≦0.03并且a+b+c≦0.5)所表示的锂镍复合氧化物作为正极活性物质，前述负极的负极合剂层含有组成元素中包含Si和O的材料(其中，O相对于Si的原子比x为0.5≦x≦1.5)作为负极活性物质，前述非水电解质含有分子内具有腈基的化合物。

发明的效果

根据本发明，可以提供即使以4.3V以上的高电压持续地进行连续充电，也能够稳定地使用的锂二次电池。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的锂二次电池的一例的图，(a)是其俯视图，(b)是其部分纵剖面图。

图2是图1所示锂二次电池的立体图。

具体实施方式