[发明专利]锂离子二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供储存性与充放电循环特性优异的锂离子二次电池，以及其制造方法。本发明是具有使正极及负极隔着隔板层叠或卷绕而成的电极体、以及非水电解液的锂离子二次电池，其特征在于，前述负极中的负极活性物质含有含Si的材料S，前述负极中所含的全部负极活性物质的合计设为100质量％时，材料S的含有率为5质量％以上；前述非水电解液中，包含碳酸丙烯酯与链状碳酸酯作为溶剂，前述溶剂中的碳酸丙烯酯的体积含有率为10～50体积％；前述正极在正极集电体的至少一方的面具有正极合剂层，前述正极合剂层含有以Li与Li以外的金属M构成的金属氧化物作为正极活性物质；充电上限电压为4.35V以上。

技术领域

本发明关于高容量且充放电循环特性优异的锂离子二次电池及其制造方法。

背景技术

作为电化学元件中的1种的锂离子二次电池，由于具有能量密度高的特征，被讨论用于便携设备、汽车、电动工具、电动轮椅、家庭用、业务用的电力储存系统。特别是就便携设备用途而言，被广泛用于移动电话、智能手机、平板型个人计算机等的电源。

然而，对于锂离子二次电池，伴随着其适用设备的扩展，被要求高容量化以及提高各种电池特性。特别因为是二次电池，强烈要求充放电循环特性的提高。

通常，锂离子二次电池的负极活性物质中，广泛使用可以使锂(Li)离子插入及脱离的石墨等碳材料。另一方面，作为可以使更多的Li离子插入及脱离的材料，讨论了Si或Sn、或者含有这些元素的材料，特别是Si的微粒分散于SiO₂中而成的构造的SiO_x受到瞩目。此外，这些材料导电性低，所以提出了在粒子的表面被覆碳等导电体的构造(专利文献1、2)。

还提出了使用聚酰胺酰亚胺作为前述Si或Sn、或者含有这些元素的材料中的粘合剂，以改善初次的充放电效率、循环特性。(专利文献3、4)。

还提出了一种锂二次电池，其包含石墨、以及含有选自由Si与Sn组成的组的至少一种元素的材料S作为负极活性物质，并且由包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的电解液构成，充电电压为4.4V，该锂二次电池改善了循环特性与高温储存后的恢复容量(专利文献5)。

此外，还提出了将负极设为Si或Sn、或者包含这些元素的材料，使前述电解液的溶剂中至少含有碳酸丙烯酯，从而改善电池各种特性(专利文献6～11)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-47404号公报

专利文献2：日本特开2005-259697号公报

专利文献3：日本特开2011-060676号公报

专利文献4：日本特开2015-065163号公报

专利文献5：日本特开2016-062760号公报

专利文献6：日本特开2003-115293号公报

专利文献7：日本特开2003-249211号公报

专利文献8：日本特开2010-257989号公报

专利文献9：日本特开2011-040326号公报

专利文献10：日本特开2013-251204号公报

专利文献11：日本特开2016-143642号公报

发明内容

发明所要解决的课题