[发明专利]非水电解质蓄电元件和蓄电装置

说明书

本发明的一个方式是一种非水电解质蓄电元件，其具备：具有正极合剂层的正极、具有负极合剂层的负极和包含非水溶剂的非水电解质，上述正极合剂层包含正极活性物质，上述负极合剂层包含负极活性物质，上述正极活性物质包含锂过渡金属复合氧化物，该锂过渡金属复合氧化物包含镍作为过渡金属、且具有层状的α－NaFeO₂型晶体结构，上述负极活性物质的每单位面积的质量(N)与上述正极活性物质的每单位面积的质量(P)的比(N/P)为0.30～0.45，上述非水溶剂包含PC、DEC和EMC，上述非水溶剂中的PC的含量为25体积％～55体积％，上述非水溶剂中的DEC和EMC的合计含量为45体积％～75体积％，DEC的含量为EMC的含量以上。

技术领域

本发明涉及非水电解质蓄电元件和蓄电装置。

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因能量密度高而被广泛用于个人电脑、通信终端等电子设备、汽车等。上述非水电解质二次电池一般具有用隔离件进行电隔离的一对电极和介于该电极间的非水电解质，以通过在两电极间进行离子的授受而充放电的方式构成。另外，作为除非水电解质二次电池以外的非水电解质蓄电元件，锂离子电容器、双电层电容器等电容器也已经广泛普及。

在这样的非水电解质蓄电元件的正极和负极中，含有吸留和放出锂离子等的活性物质。作为负极活性物质，一般为石墨，但也开发了使用硬碳等非石墨质碳的蓄电元件(参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2015－162441号公报

专利文献2：日本专利申请公开平10－284060号公报

发明内容

作为实现蓄电元件的小型化的方法之一，考虑了将包含负极活性物质的负极合剂层设计得较薄的方案。这种情况下，负极合剂层中的负极活性物质的质量与正极活性物质中的正极活性物质的质量相比，相对较小。在此，为了使负极合剂层较薄且确保蓄电元件的电容量，需要扩大利用负极活性物质的电位范围，增加负极活性物质的每单位质量的电荷载体(例如在锂离子二次电池中为锂离子)的插入量。但是，使用非石墨质碳时，如果增加非石墨质碳的每单位质量的电荷载体的插入量，则充电时负极电位容易变成低的方向。如果充电时负极电位向低的方向移行，则在负极中容易发生非水电解质的还原分解，因此产生耐久性下降这样的不良情况。具体而言，常常明显发生伴随充放电的反复所带来的容量保持率的下降。

另外，根据蓄电元件中使用的非水溶剂的种类等，有时在无意使用等而导致蓄电元件过充电时，产生急剧的温度上升。在蓄电元件中，从抑制品质劣化及可靠性等观点考虑，希望能够抑制这样的过充电时的温度上升。

本发明是基于如上的情况而进行的，其目的在于提供一种包含非石墨质碳的负极活性物质的每单位面积的质量相对较小且耐久性优异、可抑制过充电时的温度上升的非水电解质蓄电元件、以及具备这样的非水电解质蓄电元件的蓄电装置。

为了解决上述课题而进行的本发明的一个方式是一种非水电解质蓄电元件，其具备具有正极合剂层的正极、具有负极合剂层的负极和包含非水溶剂的非水电解质，上述正极合剂层包含正极活性物质，上述负极合剂层包含负极活性物质；上述正极活性物质包含锂过渡金属复合氧化物，该锂过渡金属复合氧化物包含镍作为过渡金属、且具有层状的α－NaFeO₂型晶体结构，上述负极活性物质包含非石墨质碳，上述负极合剂层中的上述负极活性物质的每单位面积的质量(N)与上述正极合剂层中的上述正极活性物质的每单位面积的质量(P)的比(N/P)为0.30～0.45，上述非水溶剂包含碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯，上述非水溶剂中的上述碳酸亚丙酯的含量为25体积％～55体积％，上述非水溶剂中的上述碳酸二乙酯和上述碳酸甲乙酯的合计含量为45体积％～75体积％，上述碳酸二乙酯的含量为上述碳酸甲乙酯的含量以上。