[发明专利]非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极以及使用了该正极的非水电解质二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池作为小型、轻量、大容量的电池，被广泛用作便携式设备的电源。进而，最近作为电动工具、电动汽车等动力用电源得到关注，估计用途进一步扩大。对于这种动力用电源而言，要求能够长时间使用的高容量化、比较短时间内释放大电流的大电流放电特性的提高。特别是电动工具、电动汽车等用途中，需要维持大电流放电特性并且达成高容量化。

在此，作为达成电池的高容量化的手法，可列举出通过提高充电电压来扩大能够使用的电压范围的手法。但是，提高充电电压的情况下，正极活性物质的氧化力增强。另外，正极活性物质由于含有具有催化性的过渡金属(例如Co、Mn、Ni、Fe等)，因此发生电解液的分解反应等，存在阻碍大电流放电的覆膜形成于正极活性物质的表面的问题。考虑到此，提出了以下所示的提案。

(1)通过使用表面含有镧原子的正极活性物质，抑制与电解液的分解反应的提案(参照下述专利文献1)。

(2)在作为正极活性物质的尖晶石型的锂锰氧化物表面修饰含有钨的氧化物，来提高大电流放电特性的提案(参照下述专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-226495号公报

专利文献2：日本特开2005-320184号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，(1)所示的提案中，虽然可以某种程度抑制与电解液的分解反应，但是不能提高大电流放电特性。

另外，(2)所示的提案中，充电至高的电压的情况下，在正极活性物质表面形成成为电阻层的覆膜，因此不能飞跃性地提高大电流放电特性。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正极合剂层，上述正极合剂层中含有正极活性物质、含钨的氧化物、和粘结剂，所述正极活性物质含有具有层状结构、表面固着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物的颗粒。

发明的效果

根据本发明，发挥大电流放电特性飞跃性地提高的优异的效果。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的正极活性物质的说明图。

图2为三极式试验电池单元的说明图。

具体实施方式

本发明的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正极合剂层，上述正极合剂层中含有正极活性物质、含钨的氧化物、和粘结剂，所述正极活性物质含有具有层状结构、表面固着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物的颗粒。

若如上述构成那样，在具有层状结构的含锂过渡金属氧化物的颗粒表面存在稀土类的化合物，并且正极合剂层中含有含钨的氧化物，则即使充电至高的电压的情况下，形成于正极活性物质的颗粒表面的覆膜的锂离子透过性和导电性也会提高。即，若为上述构成则可以改质正极活性物质表面，因此，即使充电至高的电压的情况下，正极活性物质与非水电解质的界面中的锂离子的嵌入、脱出反应也会得到促进，由此，大电流放电特性提高。需要说明的是，这种作用效果在含钨的氧化物与稀土类的化合物靠近的情况下更容易表现出来。因此，上述含钨的氧化物特别优选附着于上述含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面。

需要说明的是，仅在含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面固着稀土类的化合物或者仅在正极合剂层中存在含钨的氧化物时，大电流放电特性不会提高。

仅在含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面固着稀土类的化合物的情况下，在正极活性物质表面形成覆膜时，对于电解液施加大的分解过电压。因此，正极活性物质中的电解液接触面的结构被破坏、或者形成于正极活性物质表面的覆膜的绝对量增大(在正极活性物质的表面形成过量的覆膜)。其结果，正极活性物质与非水电解质界面中的锂离子的嵌入、脱出反应受到阻碍。另外，仅在正极合剂层中存在含钨的氧化物时，含钨的氧化物形成电阻，因此，正极合剂层中的离子迁移、电子传导性降低。