[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池。

背景技术

在专利文献1中公开了一种作为非水电解质的溶剂成分含有氟代碳酸亚乙酯（FEC）和氟代链状羧酸酯的非水电解质二次电池。还公开了以下内容：该非水电解质二次电池在高温条件下的电池容量的降低少，具有良好的高温保存特性和循环特性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5235437号公报

发明内容

如上所述，通过作为非水电解质使用FEC和氟代链状羧酸酯，高温保存特性提高，但在将该非水电解质与包含镍（Ni）含有比率高的正极活性物质的正极组合的情况下，存在电池的初始充放电效率降低这样的课题。

本公开的一个技术方案涉及的非水电解质二次电池，具备正极、负极和非水电解质，所述正极包含以锂复合氧化物为主成分的正极活性物质，所述锂复合氧化物中，镍相对于除了锂以外的金属元素的总摩尔数的比例为50摩尔%以上，非水电解质含有双(氟磺酰基)亚胺锂（lithium bis(fluorosulfonyl)amide）、以及由下述通式表示的氟代链状羧酸酯（在α位具有氢的氟代链状羧酸酯）。

（式中，R₁、R₂是H、F、CH_3-xF_x（x为1、2或3）中的任一种，R₁和R₂可以相同也可以不同。R₃是碳原子数为1～3的烷基，可以含有F）

根据本公开的一个技术方案涉及的非水电解质二次电池，循环特性良好，并能得到高的初始充放电效率。

附图说明

图1是表示作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的外观的立体图。

图2是图1中的I-I截面图。

图3是表示作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的底部外表面的图。

图4是表示作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的底部内表面的图。

附图标记说明

1正极；2负极；3隔板；4电极体；5外装罐；5a底部；5b薄壁部；5c沟槽部；6封口体；7密封垫；8盖；9上阀体；9a薄壁部；10下阀体；10a薄壁部；11排气孔；12过滤器；12a开口部；13、14绝缘板；15正极引线；16负极引线。

具体实施方式

已知在非水电解质二次电池中，在初次充电时非水电解质成分的一部分被分解而在负极表面形成由其分解物构成的被膜。负极表面意指有助于反应的非水电解质与负极活性物质的界面，也就是负极活性物质的表面。该被膜也被称为SEI（固体电解质界面：Solid Electrolyte Interface）形成被膜，给电池特性带来良好的影响。

但是，如果通过非水电解质的分解而在负极表面过度地形成被膜，则在初次充电时嵌入到负极中的锂（Li）无法在放电时脱离，从而初始充放电效率降低。初始充放电效率可以由下式表示。

初始充放电效率（%）=（初次放电容量/初次充电容量）×100

在使用Ni含有比率高且较多地含有碱性成分的正极活性物质的情况下，当非水电解质含有由下述通式表示的在α位具有氢的氟代链状羧酸酯时，初始充放电效率降低。推测这是因为，如下述的反应式（I）所表示的那样，氟代链状羧酸酯与正极活性物质中所含的碱性成分、例如碳酸锂发生分解反应，所产生的H₂O、R₁R₂C=CHOOR₃向负极侧扩散，在负极表面过度地形成上述被膜。特别是推测到由于Ni含有比率高的正极活性物质

中碱性成分较多，因此初始充放电效率的降低较显著。

（式中，R₁、R₂是H、F、CH_3-xF_x（x为1、2或3）中的任一种，R₁和R₂可以相同也可以不同。R₃是碳原子数为1～3的烷基，可以含有F）

本发明人为解决上述课题而进行了认真研究，结果得到了下述见解：通过将在α位具有氢的氟代链状羧酸酯和由下述通式表示的双(氟磺酰基)亚胺锂并用，能够维持良好的循环特性并且改善初始充放电效率。再者，如果非水电解质含有在α位具有氢的氟代链状羧酸酯，则如上所述电池的高温保存特性也提高。