[发明专利]非水二次电池

说明书

本申请是申请日为2011年9月12日，申请号为201180012707.9，发明名称为《非水二次电池》的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有良好的储存特性的非水二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水二次电池为高电压、高容量，因此作为各种便携设备的电源被广泛采用。此外近年来显示出在电动工具等电力工具(power tool)、电动汽车、电动式自行车等中型、大型规格中的用途也扩大。

特别是，在小型化和多功能化进展的便携电话、游戏机等所使用的电池中，要求进一步高容量化，作为其方法，显示高充放电容量的电极活性物质的研究、开发进展。其中，作为负极的活性物质材料，代替以往的非水二次电池中采用的石墨等碳材料，硅(Si)、锡(Sn)等能够吸留、放出更多锂(离子)的材料受到关注。特别是，报告了具有在SiO₂中分散有Si的超微粒的结构的SiO_x还兼备负荷特性优异等特征(参照专利文献1、2)。

然而，还已知上述SiO_x会产生下述问题：与充放电反应相伴随的体积的膨胀、收缩大，因此电池的每次充放电循环都会粉碎粒子，表面析出的Si与非水电解液反应而不可逆的容量增大，或者由于充放电而电池鼓起，等等。此外，SiO_x具有微细的形状，由此虽然对电池的负荷特性的改善确认了一定的效果，但是SiO_x本身为导电性低的材料，在这点上仍留有改善的余地。

鉴于这样的情形，还提出了限制SiO_x的利用率来抑制与充放电反应相伴随的SiO_x的体积的膨胀、收缩，或将SiO_x的表面用碳等导电性材料被覆来改善负荷特性，或通过使用添加了经卤素取代的环状碳酸酯(例如，4－氟－1,3－二氧戊环-2-酮等)、碳酸亚乙烯酯等的非水电解液来改善电池的充放电循环特性的技术(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－47404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

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在将SiO_x用于负极的非水二次电池中，不能满足电池所要求的各种特性，特别是，储存特性的改善成为主要的课题。

本发明是鉴于上述情形而提出的，提供高容量并且储存特性优异的非水二次电池。

用于解决课题的方法

本发明的非水二次电池，其特征在于，是具有正极、负极、非水电解质和隔板的非水二次电池，上述负极含有负极活性物质，所述负极活性物质包含：在构成元素中含有Si和O的芯材的表面形成碳的被覆层而成的复合体、以及石墨质碳材料，上述复合体中的碳含量为10～30质量%，以激光波长532nm测定上述复合体的拉曼光谱时，来源于Si的510cm^-1的峰强度I₅₁₀与来源于碳的1343cm^-1的峰强度I₁₃₄₃的强度比I₅₁₀/I₁₃₄₃为0.25以下，以使用了CuKα射线的X射线衍射法测定上述芯材所包含的Si相的微晶尺寸时，Si的(111)衍射峰的半宽度小于3.0°。

发明的效果

根据本发明，可以提供高容量并且储存特性优异的非水二次电池。

附图说明

图1A为本发明的非水二次电池的平面图，图1B为本发明的非水二次电池的截面图。

图2为显示本发明的非水二次电池的外观的立体图。

具体实施方式

本发明的非水二次电池具有负极、正极、非水电解质和隔板，关于除了负极以外的构成和结构，没有特别限制，可以应用一直以来已知的非水二次电池所采用的各种构成和结构。以下，对本发明的非水二次电池的各构成要素进行详述。

(负极)

本发明的非水二次电池所涉及的负极可以使用例如在集电体的一面或两面具有包含负极活性物质、粘合剂和根据需要的导电助剂等的负极合剂层的结构的负极。

本发明的非水二次电池的负极中使用的负极活性物质包含：在构成元素中含有Si和O的芯材的表面形成碳的被覆层而成的复合体、以及石墨质碳材料。