[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

本发明的一方面为一种非水电解质二次电池，其具有含有硫的正极、负极、介于正极和负极之间的阳离子交换树脂层、正极电解质和负极电解质，正极电解质含有多硫化锂，正极电解质的硫换算浓度比负极电解质的硫换算浓度高。本发明的另一方面为一种非水电解质二次电池，其具有含有硫的正极、负极、介于正极和负极之间的阳离子交换树脂层和非水电解质，正极和负极中的至少一方具有阳离子交换树脂，非水电解质所含有的阴离子的浓度为0.7mol/l以下。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池被广泛应用于便携式终端、电动汽车、混合动力汽车等，今后也期待能量密度的提高。现在，被实用化的锂离子二次电池的正极活性物质主要使用锂过渡金属氧化物，负极活性物质主要使用碳材料，电解质主要使用在非水溶剂中溶解锂盐而得的非水电解质。

作为非水电解质二次电池的正极活性物质，正进行使用硫来代替锂过渡金属氧化物的研究。硫由于以质量计的理论容量高达1675mAh/g，因此作为面向高容量化的下一代正极活性物质而受到期待。

但是，因在充放电中在正极生成的多硫化锂(Li₂S_n，4≤n≤8)在非水电解质中溶出、到达负极并被还原而导致自放电进行的穿梭现象成为课题。已知为了抑制穿梭现象，在正极和负极之间配置阳离子交换树脂层的技术。(专利文献1～3、非专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015－128063号公报

专利文献2:国际公开第2015/083314号

专利文献3:日本特表2015－507837号公报

非专利文献

非专利文献1:Journal of Power Sources，Vol.251，p.417－422(2014)

非专利文献2:Journal of Power Sources，Vol.218，p.163－167(2012)。

发明内容

本申请发明人等发现，通过在正极和负极之间设置阳离子交换树脂层能够抑制多硫化锂从正极向负极的移动，但是能量密度和充放电循环性能不够高。本发明的目的在于解决上述课题。

本发明的一方面涉及的非水电解质二次电池具有含有硫的正极、负极、介于正极和负极之间的阳离子交换树脂层、正极电解质和负极电解质，正极电解质含有多硫化锂，正极电解质的硫换算浓度比负极电解质的硫换算浓度高。

本发明的另一方面涉及的非水电解质二次电池具有含有硫的正极、负极、介于正极和负极之间的阳离子交换树脂层和非水电解质，正极和负极中的至少一方具有阳离子交换树脂，非水电解质所含有的阴离子的浓度为0.7mol/l以下。

本发明的另一方面涉及的非水电解质二次电池的制造方法是具有含有硫的正极、负极和介于正极和负极之间的阳离子交换树脂层的非水电解质二次电池的制造方法，包括以下工序：在正极和阳离子交换树脂层之间注入含有多硫化锂的正极电解质，在负极和阳离子交换树脂层之间注入多硫化锂的浓度比正极电解质低的负极电解质。

根据本发明的一方面，能够提供具有优异的能量密度和充放电循环性能的非水电解质二次电池。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的非水电解质二次电池的外部透视图。

图2是第一实施方式涉及的非水电解质二次电池的局部的示意性截面图。

图3是表示将多个第一实施方式涉及的非水电解质二次电池集合而构成的蓄电装置的概要图。