[发明专利]非水系有机电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及适宜作为例如电动汽车、燃料电池汽车、混合动力电动汽车等的驱动用电源使用的非水系有机电解液二次电池。

背景技术

近年来，为了应对大气污染、地球变暖，希望减少二氧化碳排出量，例如，汽车行业中，期待集中于通过导入电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)等来减少二氧化碳排出量。并且，正在积极开发作为它们实际使用化的关键的电动机驱动用二次电池。

作为电动机驱动用二次电池，具有高理论能量的锂离子二次电池受到瞩目，目前正在迅速推进开发。锂离子二次电池一般具有如下构成：在电池壳体中容纳有将含有正极活性物质的正极用浆料涂布在集电体的表面而形成的正极、将含有负极活性物质的负极用浆料涂布在负极集电体的表面而形成的负极、以及位于它们之间的电解质。

为了提高锂离子二次电池的容量特性、输出特性等，各活性物质的选择确定是极为重要的。

例如，专利文献1中提出了如下尝试：在使用了规定组成的含锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的主材的非水电解质二次电池中，使充电至正极的电位达到4.5V时的正极与负极的对充电容量比(counter charge capacity ratio)为1.0～1.15，来改善热稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-95443号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述专利文献1中记载的非水电解质二次电池中，通过限定对充电容量比，虽然热稳定性高、安全性得到改善，但是存在循环特性不充分的问题。

本发明是鉴于这种现有技术具有的问题而作出的，其目的在于提供放电容量高、循环特性优异的非水系有机电解液二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人等为了实现上述目的而进行了大量深入的研究，发现通过使根据规定式算出的正极与负极的对充电容量比(A/C)为规定的范围内的值，能够实现上述目的，从而完成了本发明。

即，本发明是基于上述见解而做出的，本发明的非水系有机电解液二次电池的特征在于，其具备：含有能嵌入和脱嵌锂离子的正极活性物质的正极，含有能嵌入和脱嵌锂离子的负极活性物质的负极，隔离上述正极和负极的隔离体，以及包含有机溶剂和锂盐电解质的混合液的电解液，下式所示的正极与负极的对充电容量比(A/C)为1.10以上且1.35以下。

A/C＝β×(负极充电容量×α)/(正极充电容量×η×τ)

(式中的α是用负极面积/正极面积表示的电极面积系数，α>1.0，β是设计系数，0.85≤β≤1.15，η表示(25℃下的充放电效率)/(55℃下的充放电效率)所示的充放电效率比，τ表示(55℃下的充电容量)/(25℃下的充电容量)所示的温度特性系数)

发明的效果

本发明的非水系有机电解液二次电池由于通过规定式即β×(负极充电容量×α)/(正极充电容量×η×τ)算出的对充电容量比(A/C)为1.10以上且1.35以下的值，因此能够制成放电容量和循环特性优异的二次电池。

附图说明

图1是用于说明尖晶石结构变化比例的定义的图表。

图2是作为本发明的非水系有机电解液二次电池的实施方式而示出锂离子二次电池的结构例的示意截面图。

具体实施方式

以下对本发明的非水系有机电解液二次电池进行详细说明。

本发明的非水系有机电解液二次电池如上所述，具备含有能嵌入和脱嵌锂离子的正极活性物质的正极，含有能嵌入和脱嵌锂离子的负极活性物质的负极，隔离这些正极和负极的隔离体，以及包含有机溶剂和锂盐电解质的混合液的电解液。并且，下式所示的正极与负极的对充电容量比(A/C)为1.10以上且1.35以下。

A/C＝β×(负极充电容量×α)/(正极充电容量×η×τ)

在表示A/C的上述式中，α(电极面积系数)是负极面积(cm²)相对于相向的正极面积(cm²)的比率，必然是负极面积大。此外，β(设计系数)为0.85～1.15，即以“1”作为中央值取了±15％的幅度的值。