[发明专利]非水电解质二次电池和该电池用的正极活性物质

说明书

本发明提供兼具通常使用时的高的电池特性和过充电时的耐性的非水电解质二次电池。在此公开的非水电解质二次电池，具备正极、负极和非水电解质，所述正极包含正极活性物质(16)。正极活性物质(16)由作为构成元素至少包含锂、镍、钴、锰和钨的粒子状的锂复合氧化物(16c)、和形成于该锂复合氧化物的表面的氧化镍层(16s)构成。在将构成锂复合氧化物(16c)的除了锂以外的金属元素设为100mol％时，所述钨的比例为0.05mol％以上、2mol％以下。在将锂复合氧化物(16c)设为100质量份时，所述氧化镍的含量为0.01质量份以上、2质量份以下。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池和该电池用的正极活性物质。

背景技术

对于锂离子二次电池等非水电解质二次电池，正在研究进一步的电池性能的提高(例如高容量化、循环特性的提高)。作为与此相关的技术，例如专利文献1中公开了在正极中具有包含锰和钨的锂过渡金属复合氧化物，并且在正极与负极之间具备勃姆石(氧化铝的水合物)的非水系二次电池。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利公开2013-073678号公报

专利文献2：日本国专利公开2008-016244号公报

专利文献3：日本国专利公开2013-137947号公报

专利文献4：日本国专利公开2002-025626号公报

发明内容

然而，非水电解质二次电池通常在控制电压使得其处于规定区域(例如3.0～4.2V)的状态下使用。但是，如果因误操作等而供给过量的电流，则有时超过规定的电压区域而成为过充电。如果进行过充电，则会发生例如由于活性物质的发热而导致电池的温度上升、由于非水电解质的分解而导致产生气体、电池膨胀等不良情况。

根据本发明人的研究，在使用包含钨的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的情况下，有正极与非水电解质的反应性提高的倾向。更具体而言，在过充电时，有时活性物质的发热开始温度变低、被分解的非水电解质的量增加。因此，对于该电池，要求耐过充电性进一步提高。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的是提供一种非水电解质二次电池，该电池是在正极中具备包含钨的锂过渡金属复合氧化物的非水电解质二次电池，兼具通常使用时的高的电池特性和过充电时的耐性。另外，相关的另一目的是提供实现这样的电池的正极活性物质。

根据本发明，提供具备正极、负极和非水电解质的非水电解质二次电池。上述正极包含正极活性物质。上述正极活性物质由作为构成元素至少包含锂、镍、钴、锰和钨的粒子状的锂复合氧化物、和形成于该锂复合氧化物的表面的氧化镍层构成。在将构成上述锂复合氧化物的除了锂以外的金属元素设为100mol％时，上述钨的比例为0.05mol％以上、2mol％以下。另外，在将上述锂复合氧化物设为100质量份时，上述氧化镍的含量为0.01质量份以上、2质量份以下。

根据本发明人的研究，通过在正极中包含上述构成的锂复合氧化物，能够有效地降低正极的IV电阻。另外，通过在锂复合氧化物的表面具备适当比例的氧化镍，不使由上述钨的添加带来的降低电阻的效果降低而能够将正极与非水电解质的反应性抑制为较低。

其结果，在此公开的非水电解质二次电池，能够以高水平兼具通常使用时的高的电池特性(例如高的输入输出特性)和过充电时的耐性。

再者，作为与锂复合氧化物粒子表面的被覆层形成相关的在先技术文献，可举出专利文献2、3。另外，作为与电池的循环特性提高相关的在先技术文献，可举出专利文献4。