[发明专利]非水电解液二次电池及其组装体

说明书

提供兼备优异的输入输出特性和耐久性(循环特性)的非水电解液二次电池及其组装体。本发明提供一种非水电解液二次电池组装体，其正极的工作上限电位按金属锂基准计为4.3V以上，且该正极包含正极活性物质、和具有离子传导性的无机磷酸化合物；其非水电解液包含支持电解质、草酸硼酸盐型化合物和非水溶剂，该非水溶剂由非氟系溶剂构成。另外，本发明提供对上述非水电解液二次电池组装体实施了充电处理的非水电解液二次电池。

本申请发明是申请号为201510197844.4、发明名称为“非水电解液二次电池及其组装体”、申请日为2015年4月23日的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及非水电解液二次电池及其组装体。详细地讲，涉及正极的工作上限电位按金属锂基准计设定为4.3V以上的该电池。

背景技术

在锂离子二次电池等非水电解液二次电池中，作为性能提高的一环，正在研究进一步的高能量密度化。该高能量密度化能够通过例如将正极的工作电位设定得比以往高来实现。但是，在将正极的工作上限电位按金属锂基准计设定为约4.3V以上的情况下，由于正极成为高电位的影响，在该正极上容易引起电解液的氧化分解。其结果，有时电池的耐久性(例如高温循环特性)降低。

作为应对该问题的方法，已知使非水电解液中包含氟系溶剂，来提高该非水电解液的氧化电位的技术。采用该方法，能够在高电位状态下抑制非水电解液的氧化分解。

另外，作为其它方法，在专利文献1中记载了用锂离子传导性玻璃被覆正极活性物质粒子的表面。根据专利文献1，由此能够抑制高电位状态下的非水电解液的氧化分解。其结果，能够实现自放电特性的改善、高温放置时的电池膨胀的减少。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利公开2003-173770号公报

专利文献2：日本国专利公开2013-89445号公报

专利文献3：日本国专利公开2009-245828号公报

专利文献4：国际公开2013/005502号

专利文献5：日本国专利公开2012-38534号公报

发明内容

但是，在将这些技术应用于在宽的温度区域(例如-30～80℃)中要求高的输出密度和耐久性的电池(例如车载用电池)的情况下，可看到进一步改善的余地。即，例如非水电解液中包含氟系溶剂的情况下，特别是在低温环境下有时非水电解液的粘性上升，电阻(例如电荷移动阻力)变高。另外，例如在如专利文献1那样利用锂离子传导性玻璃被覆正极活性物质粒子的表面的情况下，有时损害电子传导性、正极的电阻变高。而且，根据本发明人的研究，新判明了在正极中具备锂离子传导性的化合物、且在非水电解液中使用非氟系的溶剂的电池中，循环特性显示出异常的劣化倾向。具体而言，已知例如当在高温环境下反复进行充放电时，在100次循环以后会发生急剧的容量维持率的降低。

本发明是鉴于这些情况而完成的，其目的是提供正极的工作上限电位按金属锂基准计设定为4.3V以上的能量密度高的、兼备优异的输入输出特性和高的耐久性的非水电解液二次电池。

本发明人对于同时实现低电阻和高耐久的电池构成，从各种角度进行了研究。而且，反复专心研究的结果创造出了本发明。

在此公开的非水电解液二次电池的组装体，具备正极、负极和非水电解液。上述正极的工作上限电位按金属锂基准计为4.3V以上，并且包含正极活性物质、和具有离子传导性的无机磷酸化合物。另外，上述非水电解液包含支持电解质、草酸硼酸盐型化合物和非水溶剂。并且，该非水溶剂由非氟系溶剂构成。